Klasifikacija napajanja i njegovih različitih vrsta

Klasifikacija napajanja i njegovih različitih vrsta

Jedinica za napajanje dio je hardvera koji se koristi za pretvaranje napajanja iz utičnice u korisnu snagu u mnoge dijelove unutar električnog uređaja. Svaka opskrba energijom mora pokretati svoje opterećenje, koje je na nju povezano. Ovisno o svom dizajnu, jedinica za napajanje može dobivati ​​energiju iz različitih vrsta izvora energije, npr sustavi za prijenos električne energije , elektromehanički sustavi kao što su generatori i alternatori, pretvarači solarne energije, uređaji za pohranu energije poput baterije i gorivnih ćelija ili drugi izvor napajanja. Postoje dvije vrste napajanja, AC i DC napajanje. Na temelju električnih specifikacija električnog uređaja može koristiti izmjeničnu ili istosmjernu energiju.



Što je napajanje?

Napajanje se može definirati kao električni uređaj koji se koristi za napajanje električnih opterećenja. Glavna funkcija ovog uređaja je promjena električne struje od izvora do točnog napona, frekvencije i struje za napajanje tereta. Ponekad, ova napajanja mogu se nazvati pretvaračima električne energije. Neke vrste zaliha predstavljaju zasebne dijelove tereta, dok se druge ugrađuju u uređaje kojima oni upravljaju.


Blok shema napajanja

Krug napajanja koristi se u raznim električnim i elektroničkim uređajima. Krugovi napajanja klasificirani su u različite vrste na temelju snage koju koriste za osiguravanje krugova ili uređaja. Na primjer, krugovi temeljeni na mikrokontroleru obično su krugovi napajanja s reguliranim napajanjem od 5 V DC (RPS), koji se mogu dizajnirati uz pomoć različitih metoda za promjenu snage s 230 V na 5 V DC.





Blok dijagram napajanja i korak po korak pretvorbe 230V AC u 12V DC razmatrani su u nastavku.

  • Stepen-transformator pretvara 230V izmjenični u 12v.
  • Mostni ispravljač služi za promjenu izmjeničnog u istosmjerni
  • Kondenzator se koristi za filtriranje valova naizmjenične struje i daje se regulatoru napona.
  • Napokon regulator napona regulira napon na 5V i napokon se koristi blokadna dioda za poimanje pulsirajućeg valnog oblika.
Blok shema napajanja

Blok shema napajanja



Klasifikacija napajanja i njegovih različitih vrsta

Ovdje ćemo razgovarati o različitim vrstama napajanja koje postoje na tržištu. Tablica u nastavku govori o osnovnim vrstama napajanja za sljedeće uvjete.

IZLAZ = DC

IZLAZ = AC

ULAZ = AC

  • Zidna bradavica
  • Bench napajanja
  • Punjač baterija
  • Izolacijski transformator
  • Varijabilno napajanje izmjeničnom strujom
  • Izmjenjivač frekvencije

ULAZ = DC

  • DC-DC pretvarač
  • Pretvarač
  • Generator
  • UPS

Varijabilno napajanje izmjeničnom strujom

Različiti izmjenični naponi generiraju se pomoću transformatora. Transformator može imati više namota ili slavina, u tom slučaju instrument koristi prekidače za odabir različitih razina napona. Alternativno, varijabilni transformator (podesivi autotransformator) može se koristiti za kontinuirano mijenjanje napona. Uključeni su neki promjenjivi opskrbni naponi, mjerači za praćenje napona, struje i / ili snage.


Varijabilno napajanje izmjeničnom strujom

Varijabilno napajanje izmjeničnom strujom

Neregulirano linearno napajanje

Neregulirani izvori napajanja sadrže silazni transformator, ispravljač, kondenzator filtra i otpornik za odzračivanje. Ova vrsta napajanja je zbog jednostavnosti najjeftinija i najpouzdanija za potrebe male snage. Glavni nedostatak je što izlazni napon nije konstantan. Ona će varirati s ulaznim naponom i strujom opterećenja, a mreškanje nije prikladno za elektroničke primjene. Valovitost se može smanjiti promjenom kondenzatora filtra u LC (induktivno-kondenzatorski) filtar, ali trošak postaje veći.

Neregulirano linearno napajanje

Neregulirano linearno napajanje

Ulazni transformator

Ulazni transformator koristi se za pretvorbu dolaznog napona u mrežu do potrebne razine napajanja. Također izolira izlazni krug od mrežnog napajanja. Ovdje koristimo silazni transformator .

Ispravljač

Ispravljač koji se koristi za pretvorbu dolaznog signala iz AC formata u sirovi istosmjerni tok. Pogledajte ove poveznice, dostupne su različite vrste ispravljača poluvalni ispravljač i punovalni ispravljač .

Kondenzator filtra

Pulsirani istosmjerni tok iz ispravljača dovodi se na kondenzator za zaglađivanje. Uklonit će neželjene valove u pulsiranom DC.

Otpornik za odzračivanje

Otpornik za odzračivanje poznat je i kao odvodni otpornik napajanja. Spojen je preko kondenzatora filtra kako bi se ispraznio njihov pohranjeni naboj tako da napajanje elektroenergetskog sustava nije opasno.

Programabilno napajanje

Ova vrsta napajanja omogućuje daljinsko upravljanje za svoj rad putem analognog ulaza, inače digitalnih sučelja poput GPIB ili RS232. Kontrolirana svojstva ove opskrbe uključuju struju, napon, frekvenciju. Ova vrsta zaliha koristi se u širokom rasponu primjena poput izrade poluvodiča, generatora X-zraka, praćenja rasta kristala, automatiziranih ispitivanja uređaja.

Općenito, ove vrste napajanja koriste bitno mikroračunalo za upravljanje, kao i praćenje rada napajanja. Napajanje isporučeno sa sučeljem računala koristi standardne (ili) zaštićene protokole komunikacije i upravljački jezik uređaja poput SCPI (standardne naredbe za programabilne instrumente)

Napajanje računala

Jedinica za napajanje u računalu dio je hardvera koji se koristi za izmjenu napajanja iz utičnice u iskoristivu za nekoliko dijelova računala. Pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu

Također kontrolira pregrijavanje kontrolirajući napon, koji se može ručno ili automatski mijenjati na temelju napajanja. PSU ili jedinica za napajanje također se nazivaju pretvaračem ili blokom napajanja.

U računalu su unutarnje komponente poput kućišta, matičnih ploča i napajanja dostupne u različitim konfiguracijama, veličina koje su poznate kao faktor oblika. Sve ove tri komponente moraju biti dobro usklađene da bi mogle na odgovarajući način surađivati.

Regulirano linearno napajanje

Regulirana linearna napajanja ista su kao i neregulirana linearna napajanja, osim one 3-terminalni regulator koristi se umjesto otpornika za odzračivanje. Glavni cilj ove opskrbe je pružiti potrebnu razinu istosmjerne snage opterećenju. Istosmjerno napajanje koristi AC izvor napajanja kao ulaz. Različite primjene zahtijevaju različite razine napona atributa, ali danas napajanja istosmjernom strujom pružaju točan izlazni napon. A taj se napon regulira elektroničkim sklopom tako da pruža konstantan izlazni napon u širokom rasponu izlaznih opterećenja.

Blokirani dijagram reguliranog napajanja

Blokirani dijagram reguliranog napajanja

Ovdje je osnovni dijagram sklopa za regulirano linearno napajanje dan u nastavku.

Regulirano linearno napajanje

Regulirano linearno napajanje

Glavne značajke ovog napajanja uključuju sljedeće.

  • Učinkovitost ovog napajanja kreće se od 20 do 25%
  • Magnetski materijali koji se koriste u ovom napajanju su CRGO jezgra ili Stalloy.
  • Pouzdaniji je, manje složen i glomazan.
  • Daje brži odgovor.

Glavne prednosti linearnog napajanja uključuju pouzdanost, jednostavnost, nisku cijenu i nisku razinu buke. Uz ove pogodnosti, postoje i neki nedostaci poput

To je najbolje za nekoliko aplikacija s malom snagom, što rezultira kada se zahtijeva velika snaga, nedostaci se jasnije pretvaraju. Mane ovog napajanja uključuju veliki gubitak topline, veličinu i razinu niske učinkovitosti. Kad god se linearno napajanje koristi u aplikacijama velike snage, potrebne su velike komponente za upravljanje snagom.

Zaglađivanje

Jednom ispravljen iz izmjeničnog signala, istosmjerni tok treba izravnati kako bi se uklonila promjenjiva razina napona. U tu se svrhu obično koriste kondenzatori velike vrijednosti.

Regulator napona

Linearni regulator ima aktivni (BJT ili MOSFET) prolazni uređaj (seriju ili shunt) kojim upravlja diferencijalno pojačalo s velikim pojačanjem. Uspoređuje izlazni napon s preciznim referentnim naponom i prilagođava prolazni uređaj kako bi održavao konstantnu razinu izlaznog napona. Postoje dvije glavne vrste linearnih izvora napajanja. Pročitajte više o Različite vrste regulatora napona s radnim principom .

Serijski regulator

Ovo su najčešće korišteni regulatori za linearno napajanje. Kao što naziv implicira, serijski element smješten je u krug kao što je prikazano na donjoj slici, a njegov otpor varirao je putem upravljačke elektronike kako bi se osiguralo da se generira ispravan izlazni napon za uzetu struju.

Koncept regulatora napona serije ili regulatora napona serije

Koncept regulatora napona serije ili regulatora napona serije

Regulator šanta

Regulator ranga manje se koristi kao glavni element u regulatoru napona. U tome se promjenjivi element postavlja preko tereta kao što je prikazano u nastavku. Postoji ulazni otpornik postavljen u seriju s ulazom, a regulator ranžiranja varira kako bi se osiguralo da napon na opterećenju ostane konstantan.

Regulator napona napona s povratnom spregom

Regulator napona napona s povratnom spregom

Napajanje u modu prekidača (SMPS)

SMPS ima ispravljač, kondenzator filtra, serijski tranzistor, regulator, transformator, ali je složeniji od ostalih izvora napajanja o kojima smo razgovarali.

Preklopni način napajanja

Preklopni način napajanja

Gore prikazani shematski prikaz jednostavan je blok dijagram. Izmjenični napon ispravlja se na neregulirani istosmjerni napon, serijskim tranzistorom i regulatorom. Ovaj istosmjerni tok usitnjen je na konstantni visokofrekventni napon što omogućava dramatično smanjenje veličine transformatora i omogućuje znatno manje napajanje. Mane ove vrste napajanja su u tome što svi transformatori moraju biti izrađeni po mjeri, a složenost napajanja ne podliježe niskoj proizvodnji ili ekonomičnim primjenama male snage. Pogledajte ovu vezu Znajte sve o SMPS-u .

Napajanje u modu prekidača (SMPS)

Napajanje u modu prekidača (SMPS)

Besprekidno napajanje (UPS)

UPS je rezervni izvor napajanja koji u slučaju nestanka struje ili fluktuacija omogućuje dovoljno vremena za uredno isključivanje sustava ili za pokretanje generatora u stanju pripravnosti. UPS se obično sastoji od banke punjivih baterija i sklopa za osjet i napajanje snage. Nadalje pročitajte o shemi UPS kruga i različitim vrstama, pogledajte ovu vezu da biste pročitali više o tome UPS shema i rad .

Besprekidno napajanje (UPS)

Besprekidno napajanje (UPS)

Istosmjerno napajanje

Istosmjerno napajanje je ono koje osigurava stalni istosmjerni napon svom opterećenju. Na temelju svog plana, istosmjernim napajanjem može se upravljati iz istosmjernog napajanja ili iz izmjeničnog napajanja poput mrežne mreže.

Istosmjerno napajanje

Istosmjerno napajanje

Ovdje se radi o različitim vrstama napajanja koje uključuju linearno napajanje, napajanje s preklopnim načinom rada, neprekidno napajanje. Nadalje, za primjenu elektronike i električni projekti ili bilo kakve informacije u vezi s vrstama napajanja ne daju vam povratne informacije i davanje prijedloga, komentara u odjeljku za komentare u nastavku.