Maitinimo šaltinių klasifikacija ir skirtingi tipai

Maitinimo blokas yra aparatinės įrangos dalis, naudojama iš lizdo tiekiamai energijai paversti naudinga energija į daugelį elektros prietaiso dalių. Kiekvienas energijos šaltinis turi valdyti savo apkrovą, kuri yra su juo susijusi. Priklausomai nuo konstrukcijos, maitinimo blokas gali gauti energiją iš įvairių tipų energijos šaltinių, pvz elektros energijos perdavimo sistemos , elektromechaninės sistemos, tokios kaip generatoriai ir generatoriai, saulės energijos keitikliai, energijos kaupimo įtaisai, tokie kaip akumuliatorius ir kuro elementai, ar kitas maitinimo šaltinis. Yra dviejų tipų maitinimo šaltiniai: kintamosios ir nuolatinės srovės maitinimas. Remiantis elektros prietaiso elektrinėmis specifikacijomis, jis gali naudoti kintamosios arba nuolatinės srovės maitinimą.

Kas yra maitinimo šaltinis?

Maitinimo šaltinį galima apibrėžti, nes tai yra elektrinis įtaisas, naudojamas elektros energijos tiekimui elektros apkrovoms. Pagrindinė šio prietaiso funkcija yra pakeisti elektros srovę iš šaltinio į tikslią įtampą, dažnį ir srovę, kad būtų tiekiama apkrova. Kartais šių maitinimo šaltinių gali būti įvardijami kaip elektros energijos keitikliai. Kai kurios atsargų rūšys yra atskiros apkrovos dalys, o kitos yra pagamintos iš jų valdomų prietaisų.

Maitinimo bloko schema

Maitinimo grandinė naudojama įvairiuose elektriniuose ir elektroniniuose prietaisuose. Maitinimo grandinės skirstomos į skirtingus tipus, atsižvelgiant į tai, kokią energiją jie naudoja grandinėms ar prietaisams tiekti. Pavyzdžiui, mikrovaldikliu pagrįstos grandinės paprastai yra 5 V nuolatinės srovės reguliuojamos maitinimo (RPS) grandinės, kurias galima sukurti naudojant skirtingą metodą, kaip pakeisti maitinimą iš 230 V kintamosios srovės į 5 V DC.

Maitinimo bloko schema ir laipsniškas 230 V kintamosios srovės keitimas į 12 V nuolatinę srovę aptariamas toliau.

• Pakopinis transformatorius 230 V kintamą srovę paverčia 12 V įtampa.
• Tilto lygintuvas naudojamas kintamajai srovei pakeisti į nuolatinę
• Kondensatorius naudojamas kintamosios srovės bangoms filtruoti ir suteikia įtampos reguliatoriui.
• Galiausiai įtampos reguliatorius reguliuoja įtampą iki 5 V ir galiausiai pulsuojančios bangos formai paimti naudojamas blokinis diodas.

Maitinimo bloko schema

Maitinimo šaltinių klasifikacija ir skirtingi tipai

Čia aptarsime įvairius maitinimo šaltinius, egzistavusius rinkoje. Žemiau esančioje lentelėje nurodomi pagrindiniai maitinimo šaltinių tipai šiomis sąlygomis.

Kintamosios srovės maitinimas

Skirtingos kintamosios įtampos sukuriamos naudojant transformatorių. Transformatorius gali turėti kelias apvijas ar čiaupus, tokiu atveju prietaisas naudoja jungiklius, kad pasirinktų skirtingus įtampos lygius. Arba galima naudoti kintamą transformatorių (reguliuojamą autotransformatorių) nuolat keisti įtampą. Kai kurie kintamosios srovės šaltiniai yra skaitikliai, skirti įtampai, srovei ir (arba) galiai stebėti.

Kintamosios srovės maitinimas

Nereguliuojamas tiesinis maitinimas

Nereguliuojamuose maitinimo šaltiniuose yra pakaitinis transformatorius, lygintuvas, filtro kondensatorius ir oro išleidimo rezistorius. Šio tipo maitinimo šaltinis dėl paprastumo yra pigiausias ir patikimiausias, jei reikia mažos galios. Pagrindinis trūkumas yra tas, kad išėjimo įtampa nėra pastovi. Jis skirsis priklausomai nuo įėjimo įtampos ir apkrovos srovės, o bangavimas nėra tinkamas elektroninėms programoms. Rinkinį galima sumažinti pakeitus filtro kondensatorių į LC (induktoriaus-kondensatoriaus) filtrą, tačiau kaina tampa didesnė.

Nereguliuojamas tiesinis maitinimas

Įvesties transformatorius

Įvesties transformatorius naudojamas konvertuoti įeinančią linijos įtampą iki reikiamo maitinimo lygio. Tai taip pat izoliuoja išėjimo grandinę nuo maitinimo šaltinio. Čia mes naudojame a pakopinis transformatorius .

Lygintuvas

Lygintuvas, naudojamas konvertuoti gaunamą signalą iš kintamosios srovės formato į neapdorotą nuolatinę srovę. Peržiūrėkite šias nuorodas. Yra įvairių tipų lygintuvų pusės bangos lygintuvas ir visos bangos lygintuvas .

Filtro kondensatorius

Iš lygintuvo pulsuojanti nuolatinė srovė tiekiama į išlyginamąjį kondensatorių. Tai pašalins nepageidaujamus bangas iš pulsuojančios nuolatinės srovės.

„Bleeder“ rezistorius

„Bleeder Resistor“ taip pat žinomas kaip maitinimo šaltinio nutekėjimo rezistorius. Jis sujungtas per filtro kondensatorius, kad ištuštintų jų sukauptą krūvį, kad elektros energijos tiekimas nebūtų pavojingas.

Programuojamas maitinimo šaltinis

Šio tipo maitinimo šaltinis leidžia valdyti nuotoliniu būdu per analoginę įvestį, kitaip skaitmenines sąsajas, tokias kaip GPIB ar RS232. Valdomos šio maitinimo savybės apima srovę, įtampą, dažnį. Šio tipo atsargos naudojamos įvairiose srityse, tokiose kaip puslaidininkių gamyba, rentgeno generatoriai, kristalų augimo stebėjimas, automatizuoti aparatų bandymai.

Paprastai šių tipų maitinimo šaltiniai naudoja pagrindinį mikrokompiuterį, kad valdytų ir stebėtų maitinimo šaltinio veikimą. Maitinimo šaltinyje, kuriame yra kompiuterio sąsaja, naudojami standartiniai (arba) patentuoti ryšio protokolai ir prietaiso valdymo kalba, pvz., SCPI (standartinės komandos programuojamiems prietaisams)

Kompiuterio maitinimas

Kompiuterio maitinimo blokas yra aparatinės įrangos dalis, naudojama keičiant maitinimą iš lizdo į naudingą kelių kompiuterio dalių energiją. Jis paverčia kintamąją srovę į nuolatinę

Jis taip pat valdo perkaitimą valdydamas įtampą, kuri gali keistis rankiniu būdu arba automatiškai, atsižvelgiant į maitinimo šaltinį. PSU arba maitinimo blokas taip pat vadinamas energijos keitikliu arba maitinimo bloku.

Kompiuteryje vidiniai komponentai, tokie kaip dėklai, pagrindinės plokštės ir maitinimo šaltiniai, yra prieinami skirtingomis konfigūracijomis, dydžiais, kurie žinomi kaip formos faktoriai. Visi šie trys komponentai turi būti gerai suderinti, kad tinkamai veiktų kartu.

Reguliuojamas tiesinis maitinimas

Reguliuojami linijiniai maitinimo šaltiniai yra tokie patys kaip nereguliuojami linijiniai maitinimo šaltiniai, išskyrus tai 3 gnybtų reguliatorius naudojamas vietoj kraujavimo varžos. Pagrindinis šio tiekimo tikslas yra užtikrinti reikiamą nuolatinės srovės galios apkrovą. Nuolatinės srovės maitinimo šaltinis naudoja kintamosios srovės maitinimą. Skirtingoms programoms reikalingi skirtingi įtampų atributų lygiai, tačiau šiais laikais nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai užtikrina tikslią išėjimo įtampą. Ir šią įtampą reguliuoja elektroninė grandinė, kad ji užtikrintų pastovią išėjimo įtampą esant plačiam išėjimo apkrovos diapazonui.

Reguliuojama maitinimo bloko schema

Čia pateikiama pagrindinė reguliuojamo linijinio maitinimo grandinės schema, pateikta žemiau.

Reguliuojamas tiesinis maitinimas

Pagrindinės šio maitinimo šaltinio savybės yra šios.

• Šio maitinimo šaltinio efektyvumas svyruoja nuo 20 iki 25%
• Magnetinės medžiagos, naudojamos šiame maitinimo šaltinyje, yra CRGO šerdis arba „Stalloy“.
• Tai yra patikimesnė, mažiau sudėtinga ir didelių gabaritų.
• Tai suteikia greitesnį atsaką.

Pagrindiniai linijinio maitinimo privalumai yra patikimumas, paprastumas, maža kaina, o triukšmo lygis yra žemas. Kartu su šiais privalumais yra keletas trūkumų, tokių kaip

Tai geriausiai tinka kelioms mažos galios programoms, todėl, kai reikia didelės galios, trūkumai tampa aiškesni. Šio maitinimo šaltinio trūkumai yra dideli šilumos nuostoliai, dydis ir žemas efektyvumo lygis. Kai linijinis maitinimas naudojamas didelės galios programose, valdyti energiją reikia didelių komponentų.

Išlyginimas

Ištaisius iš kintamosios srovės signalo, reikia išlyginti nuolatinę srovę, kad būtų pašalintas kintantis įtampos lygis. Šiam tikslui paprastai naudojami didelės vertės kondensatoriai.

Įtampos reguliatorius

Linijinis reguliatorius turi aktyvųjį (BJT arba MOSFET) perdavimo įrenginį (serijinį arba šuntą), valdomą didelio stiprumo diferencialo stiprintuvu. Jis palygina išėjimo įtampą su tikslia atskaitos įtampa ir sureguliuoja leidimo įtaisą, kad išlaikytų pastovią išėjimo įtampą. Yra du pagrindiniai linijinių maitinimo šaltinių tipai. Skaitykite daugiau apie Įvairių tipų įtampos reguliatoriai su darbo principu .

Serijos reguliatorius

Tai yra plačiausiai naudojami linijinių maitinimo šaltinių reguliatoriai. Kaip rodo pavadinimas, į grandinę dedamas serijinis elementas, kaip parodyta žemiau esančiame paveikslėlyje, o jo varža kinta per valdymo elektroniką, kad būtų užtikrinta, jog imama srovė sukuria teisingą išėjimo įtampą.

Serijinio įtampos reguliatoriaus arba serijinio leidimo reguliatoriaus koncepcija

Šunto reguliatorius

Šunto reguliatorius yra rečiau naudojamas kaip pagrindinis įtampos reguliatoriaus elementas. Tuo kintamas elementas dedamas ant apkrovos, kaip parodyta žemiau. Yra šaltinio rezistorius, išdėstytas nuosekliai su įėjimu, o šunto reguliatorius keičiamas, kad įsitikintumėte, jog įtampa visoje apkrovoje išlieka pastovi.

Šunto įtampos reguliatorius su grįžtamuoju ryšiu

Jungiklio režimo maitinimas (SMPS)

SMPS turi lygintuvą, filtro kondensatorių, nuoseklųjį tranzistorių, reguliatorių, transformatorių, tačiau jis yra sudėtingesnis nei kiti mūsų aptariami maitinimo šaltiniai.

Perjungimo režimo maitinimas

Aukščiau parodyta schema yra paprasta blokinė schema. Kintamosios srovės įtampa išlyginama iki nereguliuojamos nuolatinės įtampos, naudojant nuoseklųjį tranzistorių ir reguliatorių. Ši nuolatinė srovė yra susmulkinta iki pastovaus aukšto dažnio įtampos, kuri leidžia dramatiškai sumažinti transformatoriaus dydį ir suteikia daug mažesnį maitinimo šaltinį. Šio tipo tiekimo trūkumai yra tai, kad visi transformatoriai turi būti pagaminti pagal užsakymą, o maitinimo šaltinio sudėtingumas nėra tinkamas mažai gaminti ar ekonomiškai naudoti mažai energijos. Prašome perskaityti šią nuorodą į Žinokite viską apie SMPS .

Jungiklio režimo maitinimas (SMPS)

Nepertraukiamo maitinimo šaltinis (UPS)

UPS yra atsarginis maitinimo šaltinis, kuris nutrūkus elektros tiekimui ar svyravimams suteikia pakankamai laiko tvarkingam sistemos išjungimui arba budėjimo generatoriaus paleidimui. UPS paprastai susideda iš įkraunamų baterijų banko ir energijos jutimo bei kondicionavimo grandinių. Be to, skaitykite apie UPS grandinės schemą ir įvairius tipus. Norėdami sužinoti daugiau, skaitykite šią nuorodą UPS grandinės schema ir darbas .

Nepertraukiamo maitinimo šaltinis (UPS)

Nuolatinės srovės maitinimas

Nuolatinės srovės maitinimas yra tas, kuris teikia nuolatinę nuolatinę įtampą savo apkrovai. Remiantis jo planu, nuolatinės srovės maitinimas gali būti valdomas iš nuolatinės srovės maitinimo šaltinio arba iš kintamosios srovės šaltinio, pvz., Maitinimo tinklo.

Nuolatinės srovės maitinimas

Viskas apie skirtingus maitinimo šaltinius, įskaitant linijinius maitinimo šaltinius, perjungimo režimo maitinimą, nepertraukiamą maitinimą. Be to, įdiegti elektroniką ir elektros projektai arba bet kokia informacija apie maitinimo šaltinius buvo laisva, kad galėtumėte pateikti savo atsiliepimą ir pateikti savo pasiūlymus, komentarus žemiau esančiame komentarų skyriuje.