Güç kaynağı ünitesi, prizden sağlanan gücü bir elektrikli cihaz içindeki birçok parçaya kullanılabilir güce dönüştürmek için kullanılan donanımın bir parçasıdır. Her enerji kaynağı, kendisine bağlı olan yükünü çalıştırmalıdır. Tasarımına bağlı olarak, bir güç kaynağı ünitesi çeşitli enerji kaynaklarından enerji elde edebilir. elektrik enerjisi iletim sistemleri , jeneratörler ve alternatörler gibi elektromekanik sistemler, güneş enerjisi dönüştürücüleri, pil ve yakıt hücreleri gibi enerji depolama cihazları veya diğer güç kaynakları. İki tür güç kaynağı vardır, AC ve DC güç kaynağı. Elektrikli cihazın elektrik özelliklerine bağlı olarak, AC gücü veya DC gücü kullanabilir.
Güç Kaynağı nedir?
Güç kaynağı, elektrik yüklerine elektrik beslemesi sağlamak için kullanılan elektrikli bir cihaz olarak tanımlanabilir. Bu cihazın ana işlevi, yükü beslemek için elektrik akımını bir kaynaktan doğru voltaj, frekans ve akıma değiştirmektir. Ara sıra, bu güç kaynakları elektrik güç dönüştürücüleri olarak adlandırılabilir. Bazı malzeme türleri ayrı yük parçalarıdır, diğerleri ise kontrol ettikleri cihazlarda üretilir.
Güç Kaynağı Blok Şeması
Güç kaynağı devresi çeşitli elektrikli ve elektronik cihazlarda kullanılır. Güç kaynağı devreleri, devreleri veya cihazları sağlamak için kullandıkları güce bağlı olarak farklı türlerde sınıflandırılır. Örneğin, mikrodenetleyici tabanlı devreler, gücü 230V AC'den 5V DC'ye değiştirmek için farklı yöntemlerle tasarlanabilen genel olarak 5V DC regüle güç kaynağı (RPS) devreleridir.
Güç kaynağı blok şeması ve 230V AC'nin 12V DC'ye adım adım dönüştürülmesi aşağıda tartışılmaktadır.
- Bir düşürücü transformatör, 230V AC'yi 12V'ye dönüştürür.
- Köprü doğrultucu, AC'yi DC'ye değiştirmek için kullanılır
- AC dalgalanmalarını filtrelemek için bir kondansatör kullanılır ve voltaj regülatörüne verir.
- Son olarak voltaj regülatörü, voltajı 5V'a ayarlar ve son olarak, titreşimli dalga şeklini almak için bir engelleme diyotu kullanılır.
Güç Kaynağı Blok Şeması
Güç Kaynağının Sınıflandırılması ve Farklı Türleri
Burada piyasa dünyasında var olan farklı güç kaynaklarını tartışacağız. Aşağıdaki tablo, aşağıdaki koşullar için temel güç kaynağı türlerini gösterir.
ÇIKIŞ = DC | ÇIKIŞ = AC | |
GİRİŞ = AC |
|
|
GİRİŞ = DC |
|
|
Değişken AC Güç Kaynağı
Bir transformatör kullanılarak farklı AC voltajları üretilir. Transformatör birden fazla sargı veya kademe olabilir, bu durumda cihaz farklı voltaj seviyelerini seçmek için anahtarları kullanır. Alternatif olarak, voltajları sürekli olarak değiştirmek için değişken bir transformatör (ayarlanabilir ototransformatör) kullanılabilir. Bazı değişken AC kaynakları, voltajı, akımı ve / veya gücü izlemek için ölçüm cihazları içerir.
Değişken AC Güç Kaynağı
Düzenlenmemiş Doğrusal Güç Kaynağı
Düzenlenmemiş güç kaynakları, bir düşürücü transformatör, doğrultucu, filtre kondansatörü ve bir sızdırma direnci içerir. Bu tür güç kaynağı, basitliği nedeniyle, düşük güç gereksinimleri için en düşük maliyetli ve en güvenilir olanıdır. Ana dezavantaj, çıkış voltajının sabit olmamasıdır. Giriş voltajı ve yük akımına göre değişecektir ve dalgalanma elektronik uygulamalar için uygun değildir. Dalgalanma, filtre kapasitörünü bir LC (indüktör-kapasitör) filtresine değiştirerek azaltılabilir, ancak maliyet daha fazla olur.
Düzenlenmemiş Doğrusal Güç Kaynağı
Giriş trafosu
Giriş trafosu, gelen hat voltajını gerekli güç kaynağı seviyesine dönüştürmek için kullanılır. Ayrıca çıkış devresini hat beslemesinden izole eder. Burada bir kullanıyoruz düşürücü trafo .
Doğrultucu
Doğrultucu, gelen sinyali bir AC formatından ham DC'ye dönüştürmek için kullanılır. Lütfen bu bağlantılara bakın, Farklı redresör türleri mevcuttur yarım dalga doğrultucu ve tam dalga doğrultucu .
Filtre Kapasitör
Doğrultucudan gelen darbeli DC, yumuşatma kapasitörüne beslenir. Darbeli DC'deki istenmeyen dalgalanmaları ortadan kaldıracaktır.
Bleeder Direnci
Bleeder Resistor aynı zamanda güç kaynağı boşaltma direnci olarak da bilinir. Güç sistemi beslemesinin tehlikeli olmaması için depolanan şarjlarını boşaltmak için filtre kapasitörlerine bağlanır.
Programlanabilir Güç Kaynağı
Bu tip güç kaynağı, analog giriş yoluyla çalışması için uzaktan kontrole izin verir, aksi takdirde GPIB veya RS232 gibi dijital arayüzler. Bu kaynağın kontrollü özellikleri arasında akım, voltaj ve frekans bulunur. Bu tür malzemeler, yarı iletkenlerin imalatı, X-ışını jeneratörleri, kristal büyümesinin izlenmesi, otomatik cihaz testi gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır.
Genel olarak, bu tür güç kaynakları, bir güç kaynağının çalışmasını kontrol etmenin yanı sıra izlemek için temel bir mikro bilgisayar kullanır. Bilgisayar arayüzüyle sağlanan bir güç kaynağı, standart (veya) tescilli iletişim protokollerini ve SCPI (programlanabilir araçlar için standart komutlar) gibi cihaz kontrol dilini kullanır.
Bilgisayar Güç Kaynağı
Bir bilgisayardaki güç kaynağı birimi, prizden sağlanan gücü bilgisayarın çeşitli bölümleri için kullanılabilir güce dönüştürmek için kullanılan donanımın bir parçasıdır. Alternatif akımı doğru akıma dönüştürür
Ayrıca, güç kaynağına bağlı olarak manuel veya otomatik olarak değiştirilebilen voltajı kontrol ederek aşırı ısınmayı da kontrol eder. PSU veya güç kaynağı birimi aynı zamanda güç dönüştürücü veya güç paketi olarak da adlandırılır.
Bir bilgisayarda, kasalar, anakartlar ve güç kaynakları gibi dahili bileşenlerin tümü, form faktörü olarak bilinen farklı konfigürasyonlarda mevcuttur. Tüm bu üç bileşenin birlikte uygun şekilde çalışması için iyi eşleştirilmesi gerekir.
Düzenlenmiş Doğrusal Güç Kaynağı
Düzenlenmiş doğrusal güç kaynakları, düzensiz doğrusal güç kaynağı ile aynıdır, ancak 3 terminalli regülatör hava tahliye direnci yerine kullanılır. Bu beslemenin temel amacı, yüke gerekli DC gücü sağlamaktır. DC güç kaynağı, giriş olarak bir AC kaynağı kullanır. Farklı uygulamalar farklı seviyelerde öznitelik voltajları gerektirir, ancak günümüzde DC güç kaynakları doğru bir çıkış voltajı sağlar. Ve bu voltaj bir elektronik devre tarafından düzenlenir, böylece geniş bir çıkış yükü aralığında sabit bir çıkış voltajı sağlar.
Düzenlenmiş Güç Kaynağı Blok Şeması
Aşağıda Düzenlenmiş Doğrusal Güç Kaynağı için temel devre şeması verilmiştir.
Düzenlenmiş Doğrusal Güç Kaynağı
Bu güç kaynağının temel özellikleri aşağıdakileri içerir.
- Bu güç kaynağının verimliliği% 20 ile% 25 arasında değişmektedir.
- Bu güç kaynağında kullanılan manyetik malzemeler CRGO çekirdeği veya Stalloy'dur.
- Daha güvenilir, daha az karmaşık ve hacimli.
- Daha hızlı yanıt verir.
Doğrusal güç kaynağının temel avantajları arasında güvenilirlik, basitlik, düşük maliyet ve gürültü seviyesi düşüktür. Bu faydaların yanı sıra, bazı dezavantajlar da vardır.
Bunlar, birkaç düşük güç uygulaması için en iyisidir, çünkü yüksek güç gerektiğinde dezavantajlar daha net hale gelir. Bu güç kaynağının dezavantajları, yüksek ısı kaybı, boyut ve düşük verimlilik düzeyidir. Doğrusal güç kaynağı, yüksek güçlü uygulamalarda kullanıldığında, gücü yönetmek için büyük bileşenlere ihtiyaç duyar.
Yumuşatma
Bir AC sinyalinden düzeltildikten sonra, değişen voltaj düzeyini ortadan kaldırmak için DC'nin düzeltilmesi gerekir. Bu amaçla genellikle büyük değerli kapasitörler kullanılır.
Voltaj regülatörü
Doğrusal bir regülatör, yüksek kazançlı bir diferansiyel amplifikatör tarafından kontrol edilen bir aktif (BJT veya MOSFET) geçiş cihazına (seri veya şönt) sahiptir. Çıkış voltajını hassas bir referans voltajı ile karşılaştırır ve geçiş cihazını sabit seviyede bir çıkış voltajı sağlamak için ayarlar. İki ana doğrusal güç kaynağı türü vardır. Hakkında daha fazlasını okuyun Farklı Çalışma Prensiplerine Sahip Voltaj Regülatörleri .
Seri regülatör
Bu, doğrusal güç kaynakları için en yaygın kullanılan regülatörlerdir. Adından da anlaşılacağı gibi, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi devreye bir seri eleman yerleştirilir ve alınan akım için doğru çıkış voltajının üretildiğinden emin olmak için direnci kontrol elektroniği yoluyla değişir.
Seri Voltaj Regülatörü veya Seri Geçiş Regülatörü Konsepti
Şönt regülatörü
Şönt regülatörü, bir voltaj regülatörü içindeki ana eleman olarak daha az yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunda, aşağıda gösterildiği gibi yükün karşısına değişken bir eleman yerleştirilir. Girişle seri olarak yerleştirilmiş bir kaynak direnci vardır ve şönt regülatörü, yük boyunca voltajın sabit kaldığından emin olmak için değiştirilir.
Geri Beslemeli Şönt Voltaj Regülatörü
Anahtarlamalı Güç Kaynağı (SMPS)
SMPS bir doğrultucu, filtre kondansatörü, seri transistör, regülatör, transformatöre sahiptir, ancak tartıştığımız diğer güç kaynaklarından daha karmaşıktır.
Anahtarlama Modu Güç Kaynağı
Yukarıda gösterilen şematik basit bir blok diyagramdır. AC voltajı, seri transistör ve regülatör ile düzensiz bir DC voltajına doğrultulur. Bu DC, transformatör boyutunun önemli ölçüde küçültülmesini ve çok daha küçük bir güç kaynağına izin veren sabit bir yüksek frekanslı voltajla kesilir. Bu tür beslemenin dezavantajları, tüm transformatörlerin ısmarlama yapılması gerekmesi ve güç kaynağının karmaşıklığının düşük üretime veya ekonomik düşük güç uygulamalarına borç vermemesidir. Lütfen bu bağlantıya bakın SMPS Hakkında Her Şeyi Bil .
Anahtarlamalı Güç Kaynağı (SMPS)
Kesintisiz Güç Kaynağı (UPS)
UPS, elektrik kesintisi veya dalgalanmalar durumunda sistemin düzenli bir şekilde kapatılması veya yedek bir jeneratörün başlaması için yeterli süre sağlayan bir Yedek güç kaynağıdır. UPS, genellikle şarj edilebilir pillerden ve güç algılama ve koşullandırma devrelerinden oluşur. Ayrıca UPS devre şeması ve farklı tipler hakkında bilgi edinin, lütfen daha fazla bilgi için bu bağlantıya bakın. UPS Devre Şeması ve Çalışması .
Kesintisiz Güç Kaynağı (UPS)
DC güç kaynağı
Bir DC güç kaynağı, yüküne tutarlı bir DC voltajı sağlayan bir güç kaynağıdır. Planına bağlı olarak, bir DC güç kaynağı bir DC kaynağından veya elektrik şebekesi gibi bir AC kaynağından kontrol edilebilir.
DC güç kaynağı
Bu, doğrusal güç kaynakları, anahtarlamalı güç kaynağı, kesintisiz güç kaynağı gibi farklı güç kaynakları türleriyle ilgilidir. Ayrıca, elektroniği uygulamak ve elektrik projeleri veya güç kaynağı türleriyle ilgili herhangi bir bilgi, aşağıdaki yorum bölümünde önerilerinizi, yorumlarınızı vermek için geri bildiriminizi vermekten çekinmeyin.
