سوئیچینگ چگونه کار می کند
منبع تغذیه سوئیچینگ چگونه کار می کند؟
منبع تغذیه سوئیچینگ می‌تواند توان مورد نیاز قطعات الکتریکی را به بهترین نحو ممکن تامین کند و مانع از اثرگذاری نوسانات بر روی آن‌ها شود. ویژگی‌های مطلوب منبع تغذیه سوئیچینگ، باعث شده تا این روزها به عنوان یک جایگزین مناسب و کاربردی برای منابع تغذیه خطی قدیمی شناخته شود. برای اینکه بتوانید از ویژگی‌های و قابلیت‌های این مدل منبع تغذیه بهره ببرید، لازم است اطلاعات خود را درباره نحوه استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ بالا ببرید. در ادامه با بتاکو همراه باشید تا به صورت کامل به بررسی این موضوع بپردازیم.
منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟
منبع تغذیه سوئیچینگ را می‌توانیم به عنوان یکی از جدیدترین ابزارها در این زمینه بدانیم که جایگزین نمونه‌های خطی هستند. این منابع مصرف انرژی را کاهش داده و تولید گرمای بسیار کمی در زمان استفاده دارند. وزن سبک این مدل منابع تغذیه باعث شده تا به راحتی در انواع سیستم‌ها و مدارهای مختلف قابل استفاده و کاربردی باشند.
در منبع تغذیه سوئیچینگ، همه مشکلات و ایرادات منابع خطی به بهترین نحو ممکن برطرف شده‌اند. کاهش ولتاژ ورودی در این منبع وجود نداشته و همه پارامترها به بهترین نحو ممکن فیلتر می‌شوند. برای اطلاع از تفاوت منبع تغذیه سوئیچینگ و خطی مقاله ما را در این مورد مطالعه کنید.
در روند آموزش مدار منبع تغذیه سوئیچینگ و کسب اطلاعات درباره نحوه استفاده از آن، لازم است تا درباره اصلی‌ترین اجزاء این سیستم هم اطلاعات کافی به دست آوریم. این قطعات با یکدیگر به بهترین نحو ممکن همکاری دارند تا در نهایت بتوانند جریان را یکسو کرده و توان لازم را ایجاد کنند. از جمله اصلی‌ترین قطعات این سیستم، می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم.
اجزای تشکیل دهنده منبع تغذیه سوئیچینگ
یکسو کننده ورودی و فیلتر
ترانسفورماتور قدرت
یکسو کننده خروجی
اینورتر و دستگاه‌های سوئیچینگ
سیستم فیدبک و مدار کنترل
نحوه عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ
برای اینکه بتوانید به بهترین نحو از قابلیت‌های این منبع تغذیه بهره ببرید، لازم است درباره نحوه استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ، اطلاعات کاملی داشته باشید. این منابع این روزها به عنوان کاربردی‌ترین روش برای تبدیل جریان برق متناوب به برق مستقیم شناخته می‌شوند. اساس کار این منبع تغذیه در واقع قطع و وصل کردن ترانزیستورهاست. این ترانزیستورهای فرکانس بالا می‌توانند با قطع و وصل به صورت مداوم، توان خروجی مورد نیاز منبع را بسازند.
عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ
همین موضوع باعث شده تا این مدل منبع، به عنوان منبع تغذیه سوئیچینگ ساخته شود. سوئیچینگ در این منبع به معنای قطع و وصل کردن سوئیچ‌های قدرت است تا در نهایت ولتاژ مستقیم، به ولتاژهای مربعی با فرکانس‌های مختلف تبدیل شود. هر اندازه سرعت قطع و وصل در این حالت بیشتر شود، فرکانس ولتاژ مربعی ایجاد شده هم افزایش پیدا می‌کند.
عملکرد منبع تغذیه سوئیچینگ
شما از طریق آشنایی با بلوک دیاگرام منبع تغذیه سوئیچینگ و اجزای اصلی و فرعی این دستگاه‌ها، می‌توانید اطلاعات بیشتر و دقیق‌تری درباره عملکرد آن‌ها به دست آورید. برای اطلاع از قیمت منبع تغذیه سوئیچینگ بر روی لینک درج شده کلیک کنید.
مراحل تبدیل جریان در منبع تغذیه سوئیچینگ
این منبع تغذیه برای اینکه بتواند ولتاژ را از حالت متناوب به مستقیم تبدیل کند تا برای انواع لوازم برقی مناسب باشند، چند مرحله مختلف را پشت سر خواهد گذاشت. در این بخش قصد داریم این مراحل را مورد بررسی قرار دهیم.
یکسو سازی جریان ورودی
در اولین مرحله باید منبع به یکسو سازی ولتاژ ورودی بپردازد. در این حالت منبع تغذیه در دسترس، ولتاژ ac را گرفته و از یک پل دیودی عبور می‌دهد. عبور از این وضعیت باعث می‌شود تا موج مورد نظر به dc تبدیل شود. سپس در خروجی پل هم یک خازن در نظر گرفته شده تا بتواند ولتاژ ریپل را به میزان مناسبی کاهش دهد.
تصحیح کردن ضریب توان
قدم دیگری که باید در این فرایند برداشته شود، تصحیح اصولی ضریب توان است. وجود جریان غیرخطی در سیستم یکسو کننده، باعث ایجاد محتواهای هارمونیک به میزان زیاد شده است. بر اساس بررسی‌های انجام شده در این زمینه، می‌توانیم ادعا کنیم که دو راه برای برطرف کردن این مشکل وجود دارد. در اولین روش به عنوان PFC غیرفعال، می‌توان از یک فیلتر برای کاهش اثر هارمونیک استفاده کرد. چالش‌ها و سختی‌های موجود در این روش باعث شده تا چندان کاربردی نباشد.
روش دوم به عنوان PFC فعال شناخته شده و از یک مبدل تقویت کننده سوئیچینگ استفاده می‌کند. وجود این مبدل باعث شده تا شکل موج جریان به خوبی از شکل ولتاژ ورودی پیروی کند. این روش مطابق با استانداردهای فعلی طراحی شده و امروزه بیشترین میزان کارایی را دارد.
جداسازی
جداسازی
مرحله بعدی که برای تبدیل نوع جریان در این سیستم‌ها باید پشت سر گذاشته شود، جداسازی است. می‌دانیم که تقسیم بندی‌های مختلفی برای انواع منبع تغذیه سوئیچینگ در نظر گرفته می‌شود که از میان آن‌ها می‌توانیم به ایزوله یا غیر ایزوله بودن سیستم اشاره کنیم. در شرایطی که ورودی و خروجی منبع به صورت فیزیکی به آن اتصالی نداشته باشند، دستگاه را می‌توانیم ایزوله در نظر بگیریم.
در سیستم منبع تغذیه سوئیچینگ، ایزوله سازی با کمک ترانسفورماتورها انجام می‌شود. این قطعات می‌توانند به صورت گالوانیکی، دو نیمه مدار را ایزوله کنند. لازم به ذکر است که ترانسفورماتورها فقط در شرایطی توانایی انتقال توان الکتریکی را دارند که در جریان، تغییر وجود داشته باشد. از این رو باید ولتاژ مستقیم که یکسو شده، تبدیل به یک موج مربعی در فرکانس بالا شود. سپس این موج به مدار ثانویه منتقل شده و بعد از اینکه دوباره یکسو شد، مجددا به مدار منتقل می‌شود.
سخن پایانی
منبع تغذیه را می‌توانیم به عنوان مهم‌ترین و یکی از اصلی‌ترین قطعات در انواع دستگاه‌های الکتریکی مختلف در نظر بگیریم. منبع تغذیه سوئیچینگ یکی از جدیدترین نمونه‌ها است که به عنوان جایگزین نمونه‌های خطی، مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از این قطعات مزایای زیادی به همراه داشته و می‌تواند در مدار تا حد زیادی کاربردی باشد. در قسمت‌های قبلی به بررسی اجزای اصلی و همچنین نحوه استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ پرداختیم. با کسب اطلاعات در این زمینه و آموزش مدار منبع تغذیه که مراحل تبدیل جریان را توضیح می‌دهد، شما می‌توانید استفاده بهینه‌ای از آن داشته باشید.
سوالات متداول
منبع تغذیه سوئیچینگ در چه مواردی کاربرد دارد؟
این مدل منابع در انواع دستگاه‌های الکتریکی و الکترونیکی که و لوازم خانگی که به صورت روزمره مورد استفاده قرار می‌دهیم، کاربرد دارند.
اصلی‌ترین مزایای استفاده از منبع تغذیه سوئیچینگ کدامند؟
اتلاف توان کمتر، بازده بیشتر، ابعاد کوچک و استفاده راحت‌تر، وزن سبک و ایجاد حرارت کمتر در مدار از جمله اصلی‌ترین مزایا و ویژگی‌های مثبت این محصول محسوب می‌شوند.
