Strømforsyningsenheden er den del af hardwaren, der bruges til at konvertere strømmen fra stikkontakten til brugbar strøm til mange dele inde i en elektrisk enhed. Hver energiforsyning skal drive sin belastning, som er forbundet med den. Afhængigt af dens design kan en strømforsyningsenhed få energi fra forskellige typer energikilder, f.eks elektriske energitransmissionssystemer , elektromekaniske systemer såsom generatorer og generatorer, solcelleanlæg, energilagringsenheder såsom et batteri og brændselsceller eller anden strømforsyning. Der findes to typer strømforsyninger, AC og DC strømforsyning. Baseret på det elektriske udstyrs elektriske specifikationer bruger det muligvis vekselstrøm eller jævnstrøm.
Hvad er en strømforsyning?
Strømforsyningen kan defineres, da det er en elektrisk enhed, der bruges til at give elektrisk forsyning til elektriske belastninger. Enhedens hovedfunktion er at ændre den elektriske strøm fra en kilde til den nøjagtige spænding, frekvens og strøm for at levere belastningen. Sommetider, disse strømforsyninger kan navngives som elektriske omformere. Nogle typer forsyninger er separate stykker belastninger, mens andre er fremstillet i de apparater, de styrer.
Strømforsyningsblokdiagram
Strømforsyningskredsløbet bruges i forskellige elektriske og elektroniske enheder. Strømforsyningskredsløbene er klassificeret i forskellige typer baseret på den strøm, de bruger til at sørge for kredsløb eller enheder. For eksempel er de mikrokontroller baserede kredsløb generelt de 5V DC regulerede strømforsyningskredsløb (RPS) kredsløb, som kan designes ved hjælp af en anden metode til at ændre strømmen fra 230V AC til 5V DC.
Strømforsyningsblokdiagrammet og trinvis konvertering af 230V AC til 12V DC diskuteres nedenfor.
- En nedadgående transformer konverterer 230V AC til 12v.
- Broensretteren bruges til at skifte AC til DC
- En kondensator bruges til at filtrere AC-krusninger og giver til spændingsregulatoren.
- Endelig regulerer spændingsregulatoren spændingen til 5V, og endelig anvendes en blokerende diode til at tage den pulserende bølgeform.
Strømforsyningsblokdiagram
Klassificering af strømforsyning og dens forskellige typer
Her vil vi diskutere forskellige typer strømforsyninger, der har eksisteret i markedsverdenen. Nedenstående tabel fortæller de grundlæggende typer strømforsyninger under følgende forhold.
OUTPUT = DC | UDGANG = AC | |
INPUT = AC |
|
|
INPUT = DC |
|
|
Variabel vekselstrømsforsyning
De forskellige vekselstrømsspændinger genereres ved hjælp af en transformer. Transformeren kan have flere viklinger eller vandhaner, i hvilket tilfælde instrumentet bruger afbrydere til at vælge de forskellige spændingsniveauer. Alternativt kan en variabel transformer (justerbar autotransformer) bruges til kontinuerligt at variere spændingerne. Nogle variable vekselstrømsforsyninger er inkluderet målere til at overvåge spænding, strøm og / eller strøm.
Variabel vekselstrømsforsyning
Ureguleret lineær strømforsyning
Uregulerede strømforsyninger indeholder en step-down transformer, ensretter, filterkondensator og en udluftningsmodstand. Denne type strømforsyning er på grund af enkelhed den billigste og mest pålidelige til lave strømbehov. Den største ulempe er, at udgangsspændingen ikke er konstant. Det varierer med indgangsspændingen og belastningsstrømmen, og krusningen er ikke egnet til elektroniske applikationer. Krusningen kan reduceres ved at ændre filterkondensatoren til et LC (induktor-kondensator) filter, men omkostningerne bliver mere.
Ureguleret lineær strømforsyning
Input transformer
Indgangstransformatoren bruges til at konvertere den indgående netspænding ned til det krævede niveau af strømforsyningen. Det isolerer også udgangskredsløbet fra netforsyningen. Her bruger vi en step-down transformer .
Ensretter
Ensretteren bruges til at konvertere det indgående signal fra et AC-format til rå DC. Se disse links, forskellige tilgængelige ensrettere er tilgængelige halvbølge ensretter og fuld-bølge ensretter .
Filterkondensator
Den pulserende jævnstrøm fra ensretteren føres til udjævningskondensatoren. Det fjerner de uønskede krusninger i den pulserende DC.
Udluftningsmodstand
Bleeder Resistor er også kendt som en strømforsyningsafløbsmodstand. Det er tilsluttet på tværs af filterkondensatorerne for at dræne deres lagrede opladning, så strømforsyningen ikke er farlig.
Programmerbar strømforsyning
Denne type strømforsyning tillader fjernbetjening til dens drift via analog indgang, ellers digitale grænseflader som GPIB eller RS232. De styrede egenskaber ved denne forsyning inkluderer strøm, spænding, frekvens. Denne type forsyninger bruges i en bred vifte af applikationer som fabrikation af halvledere, røntgengeneratorer, overvågning af krystalvækst, automatiseret apparattest.
Generelt bruger disse typer strømforsyninger en vigtig mikrocomputer til styring samt overvågning af driften af en strømforsyning. En strømforsyning forsynet med en grænseflade til computeren bruger standard (eller) proprietære kommunikationsprotokoller og enhedsstyringssprog som SCPI (standardkommandoer til programmerbare instrumenter)
Computer strømforsyning
Strømforsyningsenheden i en computer er den del af hardwaren, der bruges til at ændre strømmen fra stikkontakten til brugbar strøm til de forskellige dele af computeren. Den konverterer vekselstrøm til jævnstrøm
Den styrer også overophedning gennem styringsspænding, som kan ændre sig manuelt eller automatisk baseret på strømforsyningen. PSU'en eller strømforsyningsenheden kaldes også som en strømkonverter eller en strømforsyning.
På en computer er de interne komponenter som sager, bundkort og strømforsyninger alle tilgængelige i forskellige konfigurationer, størrelser der er kendt som formfaktor. Alle disse tre komponenter skal være velafstemte for at arbejde passende sammen.
Reguleret lineær strømforsyning
Regulerede lineære strømforsyninger er de samme som den uregulerede lineære strømforsyning bortset fra det en 3-terminal regulator bruges i stedet for udluftningsmodstand. Hovedformålet med denne forsyning er at levere det krævede niveau af jævnstrøm til belastningen. DC-strømforsyningen bruger en AC-forsyning som input. Forskellige applikationer kræver forskellige niveauer af attributtspændinger, men i dag giver jævnstrømsforsyningerne en nøjagtig udgangsspænding. Og denne spænding reguleres af et elektronisk kredsløb, så det giver en konstant udgangsspænding over en bred vifte af outputbelastninger.
Reguleret blokdiagram for strømforsyning
Her er det grundlæggende kredsløbsdiagram for reguleret lineær strømforsyning angivet nedenfor.
Reguleret lineær strømforsyning
De vigtigste funktioner i denne strømforsyning inkluderer følgende.
- Effektiviteten af denne strømforsyning varierer fra 20 til 25%
- De magnetiske materialer, der anvendes i denne strømforsyning, er CRGO-kerne eller Stalloy.
- Det er mere pålideligt, mindre komplekst og omfangsrigt.
- Det giver et hurtigere svar.
De vigtigste fordele ved lineær strømforsyning inkluderer pålidelighed, enkelhed, lave omkostninger og støjniveauet er lavt. Sammen med disse fordele er der nogle ulemper som f.eks
Disse er bedst til flere applikationer med lav effekt som et resultat, når der kræves en høj effekt, bliver ulemperne mere tydelige. Ulemperne ved denne strømforsyning inkluderer et højt varmetab, størrelse og lavt effektivitetsniveau. Når der anvendes lineær strømforsyning i applikationer med høj effekt, kræver det store komponenter til at styre strømmen.
Udjævning
Når det er rettet fra et AC-signal, skal DC'en udjævnes for at fjerne det varierende spændingsniveau. Kondensatorer med stor værdi anvendes generelt til dette formål.
Strøm regulator
En lineær regulator har en aktiv (BJT eller MOSFET) passeringsenhed (serie eller shunt) styret af en forstærker med høj forstærkning. Den sammenligner udgangsspændingen med en præcis referencespænding og justerer passeringsenheden for at opretholde en konstant udgangsspænding. Der er to hovedtyper af lineære strømforsyninger. Læs mere om Forskellige typer spændingsregulatorer med funktionsprincip .
Serieregulator
Dette er de mest anvendte regulatorer til lineære strømforsyninger. Som navnet antyder, placeres et serieelement i kredsløbet som vist i nedenstående figur, og dets modstand varierer via kontrolelektronikken for at sikre, at den korrekte udgangsspænding genereres for den optagne strøm.
Begrebet serie spændingsregulator eller seriepasregulator
Shunt regulator
Shuntregulatoren er mindre udbredt som hovedelementet i en spændingsregulator. I dette placeres et variabelt element på tværs af belastningen som vist nedenfor. Der er en kildemodstand placeret i serie med indgangen, og shuntregulatoren varieres for at sikre, at spændingen over belastningen forbliver konstant.
Shunt Voltage Regulator med feedback
Switch Mode Strømforsyning (SMPS)
SMPS har en ensretter, filterkondensator, serietransistor, regulator, transformer, men er mere kompliceret end de andre strømforsyninger, som vi har diskuteret.
Skiftetilstand Strømforsyning
Ovenstående skematisk skema er et simpelt blokdiagram. AC-spændingen korrigeres til en ureguleret DC-spænding med serietransistoren og regulatoren. Denne jævnstrøm hugges til en konstant højfrekvent spænding, som gør det muligt at reducere transformatorens størrelse dramatisk og muliggør en meget mindre strømforsyning. Ulemperne ved denne type forsyning er, at alle transformatorer skal skræddersyes, og strømforsyningens kompleksitet egner sig ikke til lavproduktion eller økonomiske applikationer med lav effekt. Se dette link til Kend alt om SMPS .
Switch Mode Strømforsyning (SMPS)
Uafbrydelig strømforsyning (UPS)
UPS er en backup-strømkilde, der i tilfælde af strømsvigt eller udsving giver tid nok til en ordnet nedlukning af systemet eller til en standbygenerator til at starte op. UPS består normalt af en bank med genopladelige batterier og strømdetekterings- og konditioneringskredsløb. Læs også om UPS-kredsløbsdiagrammet og forskellige typer, se dette link for at læse mere om UPS kredsløbsdiagram og arbejde .
Uafbrydelig strømforsyning (UPS)
DC strømforsyning
En jævnstrømsforsyning er en, der leverer en jævn jævnstrømsspænding til dens belastning. Baseret på planen kan en jævnstrømsforsyning styres fra en jævnstrømsforsyning eller fra en vekselstrømsforsyning som strømforsyningen.
DC strømforsyning
Dette handler om forskellige typer strømforsyninger, der inkluderer lineære strømforsyninger, strømforsyning i skiftetilstand, uafbrudt strømforsyning. Desuden at implementere elektronik og elektriske projekter eller enhver information om typerne af strømforsyning var fri til at give din feedback til at give dine forslag, kommentarer i kommentarfeltet nedenfor.
