Јединица за напајање је део хардвера који се користи за претварање напајања из утичнице у корисну снагу у многе делове унутар електричног уређаја. Свако снабдевање енергијом мора покретати своје оптерећење, које је на њега повезано. У зависности од свог дизајна, јединица за напајање може да добија енергију из различитих врста извора енергије, на пример системи за пренос електричне енергије , електромеханички системи попут генератора и алтернатора, претварачи соларне енергије, уређаји за складиштење енергије као што су батерија и ћелије за гориво или друго напајање. Постоје две врсте напајања, наизменична и једносмерна. На основу електричних спецификација електричног уређаја може користити наизменичну или једносмерну струју.
Шта је напајање?
Напајање се може дефинисати као електрични уређај који се користи за напајање електричних оптерећења. Главна функција овог уређаја је промена електричне струје од извора до тачног напона, фреквенције и струје за напајање терета. Понекад, ова напајања могу се назвати претварачима електричне енергије. Неке врсте залиха су засебни комади терета, док се друге израђују у уређајима којима они управљају.
Блок дијаграм напајања
Круг напајања се користи у разним електричним и електронским уређајима. Кола напајања класификована су у различите типове на основу снаге коју користе за обезбеђивање кола или уређаја. На пример, кругови засновани на микроконтролеру су обично кругови напајања са регулацијом напајања од 5В једносмерне струје (РПС), који се могу дизајнирати уз помоћ различитих метода за промену снаге са 230В на 5В на ДЦ.
Блок дијаграм напајања и корак по корак конверзије 230В наизменичног на 12В једносмерног тока разматрани су у наставку.
- Степен-трансформатор претвара 230В АЦ у 12в.
- Мостни исправљач служи за промену наизменичног на истосмерни ток
- Кондензатор се користи за филтрирање валова наизменичне струје и даје их регулатору напона.
- Напокон регулатор напона регулише напон на 5В и коначно, блок диода се користи за узимање пулсирајућег таласног облика.
Блок дијаграм напајања
Класификација напајања и његових различитих врста
Овде ћемо разговарати о различитим врстама напајања која су постојала на тржишту. Табела у наставку говори о основним врстама извора напајања за следеће услове.
ИЗЛАЗ = ДЦ | ИЗЛАЗ = АЦ | |
УЛАЗ = АЦ |
|
|
УЛАЗ = ДЦ |
|
|
Варијабилно напајање наизменичном струјом
Различити напони наизменичне струје генеришу се помоћу трансформатора. Трансформатор може имати више намотаја или славина, у том случају инструмент користи прекидаче за одабир различитих нивоа напона. Алтернативно, променљиви трансформатор (подесиви аутотрансформатор) може се користити за континуирано варирање напона. Укључена су нека променљива напајања наизменичном струјомром за надгледање напона, струје и / или снаге.
Варијабилно напајање наизменичном струјом
Нерегулисано линеарно напајање
Нерегулисана напајања садрже силазни трансформатор, исправљач, кондензатор филтера и отпорник за одзрачивање. Ова врста напајања је због једноставности најјефтинија и најпоузданија за потребе мале снаге. Главни недостатак је што излазни напон није константан. Она ће варирати у зависности од улазног напона и струје оптерећења, а таласање није погодно за електронске примене. Талас се може смањити променом кондензатора филтера у ЛЦ (индуктор-кондензаторски) филтер, али цена постаје већа.
Нерегулисано линеарно напајање
Улазни трансформатор
Улазни трансформатор служи за претварање долазног мрежног напона до потребног нивоа напајања. Такође изолује излазни круг од мрежног напајања. Овде користимо а силазни трансформатор .
Исправљач
Исправљач који се користи за претварање долазног сигнала из АЦ формата у сирови једносмерни ток. Погледајте ове везе. Постоје различите врсте исправљача полуталасни исправљач и пуноталасни исправљач .
Филтер кондензатор
Пулсирајући једносмерни ток из исправљача доводи се у кондензатор за заглађивање. Уклониће нежељене таласе у пулсирајућем једносмерној струји.
Отпорник за одзрачивање
Блеедер отпорник познат је и као одводни отпорник напајања. Повезан је преко кондензатора филтера како би се испразнило њихово ускладиштено пуњење, тако да напајање мрежом није опасно.
Програмабилно напајање
Ова врста напајања омогућава даљинско управљање за свој рад преко аналогног улаза, иначе дигиталних интерфејса попут ГПИБ или РС232. Контролисана својства овог напајања укључују струју, напон, фреквенцију. Ова врста залиха се користи у широком спектру примена попут производње полупроводника, рендгенских генератора, праћења раста кристала, аутоматизованих испитивања уређаја.
Генерално, ове врсте извора напајања користе суштински микрорачунар за контролу и надгледање рада извора напајања. Напајање испоручено са интерфејсом рачунара користи стандардне (или) заштићене протоколе комуникације и језик за управљање уређајима попут СЦПИ (стандард-команде-за-програмабилне инструменте)
Напајање рачунара
Јединица за напајање у рачунару је део хардвера који се користи за промену напајања из утичнице у корисну за неколико делова рачунара. Претвара наизменичну струју у једносмерну
Такође контролише прегревање контролишући напон, који се може ручно или аутоматски мењати на основу напајања. ПСУ или јединица за напајање се такође називају претварач напајања или пакет напајања.
У рачунару су унутрашње компоненте попут кућишта, матичних плоча и напајања доступне у различитим конфигурацијама, величине које су познате као фактор облика. Све ове три компоненте морају бити добро усклађене да би на одговарајући начин радиле заједно.
Регулисано линеарно напајање
Регулисана линеарна напајања су иста као и нерегулисана линеарна напајања, осим тога 3-терминални регулатор се користи уместо отпорника за одзрачивање. Главни циљ овог напајања је пружање потребног нивоа једносмерне снаге оптерећењу. Једносмерно напајање користи АЦ напајање као улаз. Различите примене захтевају различите нивое напона атрибута, али данас напајања једносмерном струјом пружају тачан излазни напон. А овај напон се регулише помоћу електронског кола тако да обезбеђује константан излазни напон у широком опсегу излазних оптерећења.
Блокирани дијаграм регулисаног напајања
Овде је дат основни дијаграм кола за регулисано линеарно напајање.
Регулисано линеарно напајање
Главне карактеристике овог напајања укључују следеће.
- Ефикасност овог напајања се креће од 20 до 25%
- Магнетни материјали који се користе у овом напајању су ЦРГО језгро или Сталлои.
- Поузданији је, мање сложен и гломазан.
- Даје бржи одговор.
Главне предности линеарног напајања укључују поузданост, једноставност, ниску цену и низак ниво буке. Заједно са овим предностима постоје и неки недостаци као што су
То је најбоље за неколико апликација мале снаге, јер се као резултат захтева велика снага, недостаци се јасније претварају. Мане овог напајања укључују велики губитак топлоте, величину и ниво ниске ефикасности. Кад год се линеарно напајање користи у апликацијама велике снаге, потребне су велике компоненте за управљање снагом.
Заглађивање
Једном исправљен из АЦ сигнала, једносмерну струју треба изравнати да би се уклонио променљиви ниво напона. У ту сврху се углавном користе кондензатори велике вредности.
Регулатор напона
Линеарни регулатор има активни (БЈТ или МОСФЕТ) пролазни уређај (серију или шант) којим управља диференцијално појачало са великим појачањем. Поређује излазни напон са прецизним референтним напоном и прилагођава пролазни уређај да одржи излазни напон константног нивоа. Постоје две главне врсте линеарних извора напајања. Прочитајте више о Различите врсте регулатора напона са принципом рада .
Серијски регулатор
Ово су најчешће коришћени регулатори за линеарна напајања. Као што назив имплицира, серијски елемент је смештен у струјно коло као што је приказано на доњој слици, а његов отпор је варирао путем управљачке електронике како би се осигурало да се генерише исправан излазни напон за узету струју.
Концепт регулатора напона серије или регулатора напона серије
Регулатор шанта
Регулатор ранга се мање користи као главни елемент у регулатору напона. У томе је променљиви елемент постављен преко терета као што је приказано доле. Постоји улазни отпорник постављен у серију са улазом, а регулатор шанта се мења како би се осигурало да напон на оптерећењу остане константан.
Регулатор напона напона са повратном спрегом
Напајање у режиму прекидача (СМПС)
СМПС има исправљач, кондензатор филтера, серијски транзистор, регулатор, трансформатор, али је сложенији од осталих извора напајања о којима смо разговарали.
Пребацивање напајања
Горе приказана шема је једноставан блок дијаграм. Наизменични напон се исправља на нерегулисани једносмерни напон, помоћу серијског транзистора и регулатора. Овај једносмерни ток је исецкан на константни високофреквентни напон што омогућава драматично смањење величине трансформатора и омогућава знатно мање напајање. Мане ове врсте напајања су у томе што сви трансформатори морају бити израђени по мери, а сложеност напајања не подлеже ниској производњи или економичним применама мале снаге. Погледајте овај линк до Знајте све о СМПС .
Напајање у режиму прекидача (СМПС)
Беспрекидно напајање (УПС)
УПС је резервни извор напајања који у случају нестанка струје или флуктуација омогућава довољно времена за редовно искључивање система или покретање резервног генератора. УПС се обично састоји од банке пуњивих батерија и склопова за осетљивост и кондиционирање снаге. Даље прочитајте о шеми УПС-а и различитим типовима, погледајте ову везу да бисте прочитали више о томе УПС схема и рад .
Беспрекидно напајање (УПС)
Напајање једносмерном струјом
Једносмерно напајање је оно које даје константни једносмерни напон свом оптерећењу. На основу свог плана, напајањем једносмерном струјом може се управљати из напајања једносмерном струјом или из извора напајања наизменичном струјом попут мрежне мреже.
Напајање једносмерном струјом
Овде се ради о различитим врстама извора напајања који укључују линеарна напајања, прекидачки режим напајања, непрекидно напајање. Даље, за примену електронике и електрични пројекти или било какве информације у вези са врстама напајања нису могле да дају повратне информације и дају ваше предлоге, коментаре у одељку за коментаре испод.
