اصول مهندسی برق

این وبلاگ با هدف آشنا کردن دانشجویان عزیز با مباحث درسی رشته برق تاسیس گردیده است.

منابع تغذیه چیست
نویسنده : مجتهدی - ساعت ٧:۱۸ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٩/٧/۳٠
 

سلام:

با توجه به درخواست های برخی از دانشجویان عزیز من امروز مطالبی را در مورد منابع تغذیه و قطعات تشکیل دهنده آن در اختیار شما قرار می دهم:

همانطور که می دانید تمامی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی بنا به طراحی خاص خود، به ولتاژ و جریان مشخصی جهت راه اندازی و کارکرد نیاز دارند. منبع تغذیه دستگاهی است که قادر است از یک ورودی ولتاژ AC یا DC در محدوده معین، ولتاژهای DC مختلف (قابل تنظیم) با سطوح جریان مختلفی تولید نمایند.

در اینجا به صورت مختصر و با زبان ساده، شما رابا اجزاء داخلی منبع تغذیه آشنا نماییم. بدیهی است که این ساختار، همگانی و عمومی نبوده و در حدود 75 % ساختار داخلی منابع تغذیه استاندارد کنونی را در بر می‌گیرد.

EMI) Line Filter):

این بخش از دو عنصر سلف و خازن تشکیل شده، وظیفه ممانعت از خروج فرکانس های اضافی محدوده کاری (NOISE) منبع تغذیه به بیرون (حاصل از مدار سوئیچینگ) و همچنین ممانعت از ورود فرکانس های اضافی (حاصل ازدوران موتور های الکتریکی و یا سیستم‌های مولد حرارت) به داخل منبع تغذیه را بر عهده دارد.

Input Capacitor:

این قسمت از دو خازن الکترولیت با ظرفیت متناسب توان منبع تغذیه تشکیل شده است که وظیفه کنترل سطح ولتاژ ورودی در هنگام کارکرد و همچنین ذخیره انرژی مورد نیاز مدار سوئیچینگ به هنگام وقفه های کوتاه انرژی را بر عهده دارد.

Power Switching:

‌این بخش از دو ترانزیستور قدرت (MOSFET) تشکیل شده است که وظیفه کنترل سطح ولتاژ خروجی را از طریق زمان روشن و خاموش شدن (سوئیچ) بر عهده دارد.

Transformer: 

 این بخش بنا به نوع طراحی، از دو تا سه ترانس (Switching TR, Drive TR, Stand By TR) تشکیل شده است، که علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفه تغییر سطح ولتاژ را بر عهده دارد. طراحی این قسمت بسیار حساس می‌باشد زیرا اگر تعداد دور های اولیه و ثانویه متناسب با طراحی مدار PWM نباشد، پایداری مدار و ضریب اطمینان نیمه هادی و در نهایت کارکرد منبع تغذیه با مشکل اساسی مواجه خواهد شد.

Transformer: 

 این بخش بنا به نوع طراحی، از دو تا سه ترانس (Switching TR, Drive TR, Stand By TR) تشکیل شده است، که علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفه تغییر سطح ولتاژ را بر عهده دارد. طراحی این قسمت بسیار حساس می‌باشد زیرا اگر تعداد دور های اولیه و ثانویه متناسب با طراحی مدار PWM نباشد، پایداری مدار و ضریب اطمینان نیمه هادی و در نهایت کارکرد منبع تغذیه با مشکل اساسی مواجه خواهد شد.

Heat Sink:

 

این قسمت از آلیاژهای مختلف آلومینیوم و مس ساخته می شود و به واسطه تعبیه شیارهایی برروی آن جهت عبور جریان هوا ،وظیفه انتقال دما از ترانزیستورهای سوئیچینگ و همچنین دیودهای SHUTKEY و  FASTبه محیط اطراف را بر عهده دارد.

Output Filter:

 این قسمت از چند خازن الکترولیت و سلف های چند لایه تشکیل شده است که وظیفه ذخیره انرژی در زمان روشن و ارائه آن در زمان خاموشی ترانزیستور را بر عهده دارد.

FAN: 

 این قسمت علی رقم اینکه معمولا اهمیتی برای آن ازطرف مصرف کنندگان قائل نمی شوند، بسیار مهم و حیاتی می‌باشد، چرا که رابطه مستقیمی با راندمان و طول عمر منبع تغذیه دارد. هر چقدر تهویه هوای گرم ازمحیط داخلی منبع تغذیه به فضای بیرونی بهتر انجام گیرد، کارکرد منبع تغذیه بهتر می‌شود.

PCB:

 برد اصلی منبع تغذیه میباشد که کلیه قطعات بر روی آن نصب می‌شوند. رعایت استانداردهای مختلف درساخت برد، از جمله تحمل حرارت بالا و عدم استفاده از مواد خطرناک برای محیط زیست (ROHS)، باعث افزایش ضریب ایمنی کاربر می‌گردد.

ic controler:

 این قسمت پیچیده ترین بخش مدار PWM می باشد و درسال های اخیر تغییرات چشمگیری درطراحی این قسمت به وجود آمده است بطوری که امروزه آی سی های جدید چند نوع وظیفه مختلف را برعهده دارند که درنهایت باعث افزایش دقت درکارکرد منبع تغذیه گردیده است. در زیر بطور خلاصه به وظایف آی سی های جدیدی که در بعضی از پاورهای جدید به کار رفته اشاره شده است:

الف ) کنترل خروجی؛

که با  تولید پالس های Pulse Width Modulation، فرآیند تغییر پنهانی یک رشته پالس بر اساس تغییرات سیگنال های دیگر و اعمال بازخورد ولتاژ و جریان و راه اندازی نرم در کلیه خروجی‌ها را بر عهده دارد.

ب ) شبیه سازی؛

 ازطریق یک شبکه تقسیم مقاومتی ، کسری از ولتاژ خروجی به آی سی جهت مقایسه با یک ولتاژ مبنا، منتقل می‌شود و در صورت بروز هرگونه تغییر در خروجی دستور DOWN از طریق آی سی صادر می شود.

ج ) نوسان ساز؛

که در فرکانس پایه کار می کند و موج مثلثی جهت استفاده در PWM را تولید می‌کند.

د ) راه اندازخروجی؛

 که توان کافی را جهت به کارگیری در مقاصد کم  و میانه، تولید می‌کند.

ه ) ولتاژ مبنا؛

 که ولتاژ پایه را جهت مقایسه خروجی ها و همچنین یک ولتاژ پایدار برای سایر بخش ها تولید می‌کند.

و ) مبدل خطا؛

که عرض پالس DC خروجی را متناسب با سطح ولتاژ، تنظیم می‌نماید.

ز )
Power Factor Correction؛

 که وظیفه تصحیح هارمونیک های فرکانس خروجی و هدایت و کنترل آنها به مدار PWM رابر عهده دارد.

 

 

 

ng poggfgrr


 
comment نظرات ()