کد خبر: ۲۳۳۰۹
تاریخ انتشار : ۱۵:۵۰ - ۱۳ تير ۱۳۹۶
بنا بركاربرد منابع تغذيه انتخاب بين منابع تغذيه خطی يا سوئيچينگ صورت می گيرد كه هر يک دارای مزايا و معايب نسبت به يكديگر می باشند كه در ادامه به آنها اشاره می شود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: بنا بركاربرد منابع تغذيه انتخاب بين منابع تغذيه خطی يا سوئيچينگ صورت می گيرد كه هر يک دارای مزايا و معايب نسبت به يكديگر می باشند كه در ذيل به آنها اشاره می شود.

مزايای منابع تغذيه خطی:

1- طراحی مدارات بسيار ساده صورت می گيرد.

2- قابليت تحمل بار زياد

3- توليد نويز ناچيز و نويزپذيری بسيار اندک

4- در كاربردهای توان پايين ارزانتر می باشند.

5- زمان پاسخدهی بالایی را دارند.

مزايای منابع تغذيه سوئيچينگ:

1- وزن و حجم كمتری را نسبت به منابع تغذیه خطی دارند.

2- بالا بودن راندمان از68% تا 90%

3- داشتن مقدار بيشتری سطح ولتاژ در خروجی

4- بدليل افزايش فركانس كاری اجزای ذخيره كننده انرژی می توانند كوچكتر و درعين حال با كارایی بيشتری عمل كنند.

5- در توانهای بالا استفاده می شوند.

6- كنترل آسان خروجی با استفاده از قابليتهای مدارات مجتمع

معايب منابع تغذيه خطی:

تمام مزايايی كه درمنابع تغذيه سوئيچينگ گفته شد عيبهای بود كه درمنابع تغذيه خطی وجود

داشت و علاوه بر آن:

1- بدليل كم بودن بهره توان تلفاتی در ترانزيستورهای خروجی زياد می باشد كه درنتيجه نياز به خنک كننده سيستم سرمايش تحت فشار می باشد.

2- تنها بصورت يک رگولاتور كاهنده قابل استفاده می باشد و همواره ورودی بايد 2 تا 3 ولت بيشترازورودی باشد.

معايب منابع تغذيه سوئيچينگ:

تمام مواردی كه به عنوان مزيت در درمنابع تغذيه خطی ذكر شد به عنوان عيوب منابع تغذيه سوئيچينگ به شمارمی رود علاوه بر آن به موارد زيراشاره می شود:

1- نياز به فيلتر كردن خروجی و حذف نويزهای توليدی

2- ناپايداری ولتاژ

3- حساسيت زياد به امواج محيط بگونه ايكه بعضا در برابر ديشهای مخابراتی اصلا عمل نمی كنند.

مقايسه منابع تغذيه سوئيچينگ با منابع تغذيه خطی
 

- رگولاتورهای سوئیچینگ با ترانسفورماتور ایزوله کننده


توپولوژی های مختلف مدارات SMPS:

Flyback # Ringing choke converter (RCC) # Half-forward # Forward # Resonant forward # Push-pull # Half-bridge # Full-bridge # Resonant, zero voltage switched # Isolated Ćuk

هر یک از این توپولوژی ها برای کاربرد و توان مصرفی خاصی مناسب تر خواهند بود. مثلا:

در جریان های خروجی کمتر از 4 آمپر، توپولوژی فلای بک ترجیح داده می شود. اگر جریان خروجی بیش از 6 آمپر باشد، معمولا از توپولوژی فوروارد استفاده می شود. و برای جریان های بین 4 تا 6 آمپر، از هر یک از توپولوژی های فلای بک یا فوروارد می توان استفاده نمود.

- برخی از مزایای توپولوژی فلای بک:

مدار فقط دارای یک المان مغناطیسی است که هم کار ایزولاسیون را انجام می دهد و هم محل ذخیره انرژی است. برای جریان های کمتر از حدود 4 آمپر، فلای بک ارزان ترین توپولوژی ممکن است. ولی برای جریان های بیشتر، برای مقابله با ریپل های جریانی، مجبور به استفاده از خازنی با ابعاد بزرگتر در خروجی هستیم.

- برخی از مزایای توپولوژی فوروارد:

سیم پیچ خروجی چه در زمان روشن بودن و چه در زمان خاموشی سیم پیچ اولیه، جریان خروجی را تامین می کند. این یعنی ریپل کمتر در جریان، جریان های RMS کمتر، و ابعاد کوچکتر خازن خروجی.

- رگولاتور سوئیچینگ با ترانسقورمر ایزوله کننده:

با بهره گیری از ترانسقورمر ایزوله کننده ایزولاسیون به کمک سیمهای عایق و نوارهای عایق انجام می شود که در این حالت تا صدها ولت و بیشتر ولتاژ قابل تحمل وجود دارد.

حسن دیگر ترانسقورمر ایزوله کننده افزودن خروجیهای متعدد بدون نیاز به رگولاتور جداگانه است. در اینجا هم توپولوژی های فلای بک و فوروارد وجود دارد بعلاوه ترانس می تواند به عنوان افزاینده یا کاهنده ولتاژ عمل کند.

- رگولاتور فلای بک ( Fly Back ):

ساده ترین و کم قطعه ترین عضو خانواده منابع تغذیه سوئیچینگ طرح فلای بک است که در محدوده بسیار وسیعی به کار می رود و در شکل ( 1-4 ) نشان داده شده است. این رگولاتور کاملأ شبیه رگولاتور بوست است بجز یک سیم پیچ اضافی روی القاگر آن که این سیم پیچ علاوه بر ایزولاسیون قابلیتهای فراوانی را هم به مدار می افزاید که عبارتند از:

1- بیش از یک خروجی در یک تغذیه قابل تحصیل است.

2- خروجی می تواند مثبت یا منفی مستقل از سطح ورودی باشد

انتخاب اجزا و معيارهاي طراحي

يكسو كننده هاي وروديطراحان چه از يكسو كننده هاي پل آماده استفاده كنند و چه از يكسو كننده هاي مجزا بايد به نكات زير توجه كنند:

1. توانايي يكسو كردن حداكثر جريان مستقيم. اين مقدار در درجه ي اول به سطح توان طرحاي منبع تغذيه ي سوئيچينگ بستگي دارد و ديود انتخاب شده حداقل بايد بتواند جرياني دو برابر جريان محاسبه شده در حالت پايدار را تحمل كند.

2. توانايي بلوكه كردن پيك ولتاژ معكوس. مادامي كه اين يكسوسازها در محدوده ي ولتاژ بالا مورد استفاده قرار مي گيرند، بايد نرخ بالايي داشته باشند، معمولا 600 ولت يا بيشتر.

3. ظرفيت تحمل جريان هجومي بالا براي تحمل پيك جريان هنگام روشن شدن مدار.

- خازن

محاسبه و انتخاب صحيح خازن هاي يكسوساز ورودي بسيار مهم است و بر روي پارامترهاي اجرايي زير تاثير مي گذارد: ريپل ac فركانس پايين در خروجي منبع تغذيه و زمان باقي ماندن . معمولا از خازن هاي الكتروليت، مرغوب با توانايي جريان ريپل بالا با حداقل ولتاژ كار 200 Vdc، استفاده مي شود.

جريان مصرفي نامي

ظرفيت خازن ذخيره

125 ميلي آمپر

470 ميكرو فاراد

250 ميلي آمپر

1000 ميكرو فاراد

500 ميلي آمپر

2200 ميكرو فاراد

1 آمپر

4700 ميكرو فاراد

2 آمپر

6800 ميكرو فاراد



 

جريان قابل تحمل خازن مورد استفاده ئر فيلتر ورودي بايد دست كم 20 برابر حداكثر جريان عبوري مداوم باشد . ظرفيت خازن ذخيره به جريان مصرفي مورد نياز ، و حداكثر دامنه ريپل قابل تحمل بستگي دارد . براي حفظ فاصله ايمني بهتر است ولتاژ قابل تحمل آن دست كم 4/1 برابر ولتاژ خروجي باشد يعني دو برابر r.m.s ولتاژ خروجي .

جريان هجومي يك منبع تغذيه سوئيچينگ، ممكن است باعث ايجاد يك پيك جريان هجومي بسيار شديد در هنگام روشن شدن شود، مگر اينكه طراح، برخي محدود كننده هاي جريان را در قسمت ورودي جاي دهد. اين جريان ها بر اثر شارژ خازن به وجود مي آيند كه در لحظه ي روشن شدن، مقاومت بسيار اندكي، معمولا فقط به اندازه ESR خازن ها.
ترانزيستور قدرت در طراحي مبدل انواع مختلف المان هاي سوئيچينگ، نظير ترانزيستور، SCR و GTO توسط طراحان منبع تغذيه در طول سال ها استفاده شده است. متداول ترين الماني كه اغلب از آن استفاده مي شود ترانزيستور دو قطبي و در سال هاي اخير نوع ماسفت آن است.

ارسال نظر قوانین ارسال نظر
لطفا از نوشتن با حروف لاتین (فینگلیش) خودداری نمایید.
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.
نام:
ایمیل:
* نظر:
وضعیت انتشار و پاسخ به ایمیل شما اطلاع رسانی میشود.
پربازدیدها
برق در شبکه های اجتماعی
اخبار عمومی برق نیوز
عکس و فیلم
پربحث ترین ها
آخرین اخبار
پرطرفدارترین عناوین