منبع تغذیه چیست؟

منبع تغذیه وسیله ای است که جریان الکتریکی را برای بارهای مصرفی تامین میکند

ممکن است این بار اهمی باشد ممکن است سلفی و یا خازنی و ترکیبی از اینها.

هدف اصلی منع تغذیه ، تامین الکتریک بار به بهترین شکل ممکن و دادن خروجی تمیز به بار  است. یعنی اینکه بار مصرفی نگران کاهش یا افزایش ولتاژ یا کمبود جریان و یا وجود نویز در سیستم و سایر پارامتر ها نیست .

اکثر منابع تغذیه انرژ ی را از یک منبع دریافت میکنند که این منابع شامل برق شهری ، باطری ، انرژی خورشیدی ، توربین ، ژنراتور ، دینام و  غیره است .

عملکرد

منابع تغذیه به روش های مختلفی از جمله ویژگی های عملکردی دسته بندی می شوند. به عنوان مثال، منبع تغذیه تنظیم شده منبع تغذیه ای است که ولتاژ یا جریان خروجی را با وجود تغییرات در جریان بار یا ولتاژ ورودی ثابت نگه می دارد. برعکس، خروجی یک منبع تغذیه تنظیم نشده می تواند به طور قابل توجهی تغییر کند وقتی که ولتاژ ورودی یا جریان بار تغییر می کند. منابع تغذیه قابل تنظیم اجازه می دهد تا ولتاژ یا جریان خروجی توسط کنترل های مکانیکی (مثلاً دستگیره های روی پانل جلوی منبع تغذیه) یا با استفاده از ورودی کنترل یا هر دو برنامه ریزی شود.

روش تبدیل نیرو

منابع تغذیه را می توان به طور کلی به انواع خطی و سوئیچینگ تقسیم کرد . مبدل‌های توان خطی، توان ورودی را مستقیماً پردازش می‌کنند و تمام اجزای تبدیل توان فعال در مناطق عملیاتی خطی خود کار می‌کنند. در مبدل‌های برق سوئیچینگ، توان ورودی قبل از پردازش، توسط قطعاتی که عمدتاً در حالت‌های غیر خطی کار می‌کنند (مانند ترانزیستورهایی که بیشتر زمان خود را در قطع یا اشباع می‌گذرانند) به پالس‌های AC یا DC تبدیل می‌شود. زمانی که اجزا در نواحی خطی خود کار می کنند، توان از بین می رود (تبدیل به گرما) و در نتیجه مبدل های سوئیچینگ معمولاً کارآمدتر از مبدل های خطی هستند زیرا اجزای آنها زمان کمتری را در مناطق عملیاتی خطی می گذرانند.

انواع 

منابع تغذیه DC

منبع تغذیه AC به DC با ولتاژ ورودی AC کار می کند و یک ولتاژ خروجی DC تولید می کند. بسته به نیازهای کاربردی، ولتاژ خروجی ممکن است حاوی مقادیر زیاد یا ناچیز اجزای فرکانس AC باشد که به عنوان ولتاژ موج دار شناخته می شوند، مربوط به فرکانس ولتاژ ورودی AC و عملکرد منبع تغذیه. منبع تغذیه DC که با ولتاژ ورودی DC کار می کند مبدل DC به DC نامیده می شود . این بخش بیشتر بر روی نوع AC-to-DC تمرکز دارد.

منابع تغذیه خطی

در یک منبع تغذیه خطی، ولتاژ ورودی AC از یک ترانسفورماتور قدرت عبور می کند و سپس برای به دست آوردن ولتاژ DC یکسو شده و فیلتر می شود. فیلتر کردن دامنه فرکانس شبکه AC موجود در خروجی یکسو کننده را کاهش می دهد و می تواند به سادگی یک خازن یا پیچیده تر مانند فیلتر پی باشد . تحمل بار الکتریکی ریپل حداقل مقدار فیلتری را که باید توسط منبع تغذیه تامین شود را دیکته می کند. در برخی از برنامه ها، ریپل را می توان به طور کامل نادیده گرفت. به عنوان مثال، در برخی از برنامه های شارژ باتری، منبع تغذیه فقط از یک ترانسفورماتور و یک دیود تشکیل شده است که یک مقاومت ساده در خروجی منبع تغذیه قرار می گیرد تا جریان شارژ را محدود کند.

منبع تغذیه حالت سوئیچ

در منبع تغذیه با حالت سوئیچ (SMPS)، ورودی شبکه AC مستقیماً اصلاح می شود و سپس فیلتر می شود تا ولتاژ DC به دست آید. سپس ولتاژ DC حاصله با فرکانس بالا توسط مدار سوئیچینگ الکترونیکی روشن و خاموش می شود، بنابراین جریان AC تولید می شود که از ترانسفورماتور یا سلف فرکانس بالا عبور می کند . سوئیچینگ در فرکانس بسیار بالا (معمولاً 10 کیلوهرتز – 1 مگاهرتز) رخ می دهد، در نتیجه استفاده از ترانسفورماتورها را امکان پذیر می کند. و خازن‌های فیلتر که بسیار کوچک‌تر، سبک‌تر و ارزان‌تر از خازن‌های موجود در منابع تغذیه خطی هستند که در فرکانس شبکه کار می‌کنند. پس از سلف یا ترانسفورماتور ثانویه، AC فرکانس بالا یکسو شده و فیلتر می شود تا ولتاژ خروجی DC تولید شود. اگر SMPS از ترانسفورماتور فرکانس بالا با عایق کافی استفاده کند، خروجی از شبکه برق جدا می شود. این ویژگی اغلب برای ایمنی ضروری است.

منابع تغذیه حالت سوئیچ معمولاً تنظیم می شوند و برای ثابت نگه داشتن ولتاژ خروجی، منبع تغذیه از یک کنترل کننده بازخورد استفاده می کند که جریان کشیده شده توسط بار را نظارت می کند. با افزایش نیازهای توان خروجی، چرخه وظیفه سوئیچینگ افزایش می یابد.

SMPSها اغلب شامل ویژگی‌های ایمنی مانند محدود کردن جریان یا یک مدار لنگ برای کمک به محافظت از دستگاه و کاربر در برابر آسیب هستند. در صورتی که یک کشش غیرعادی جریان بالا تشخیص داده شود، منبع تغذیه حالت سوئیچ می‌تواند فرض کند که این یک اتصال مستقیم است و قبل از ایجاد آسیب، خاموش می‌شود. منابع تغذیه رایانه شخصی اغلب سیگنال خوبی به مادربرد ارائه می دهند. عدم وجود این سیگنال در صورت وجود ولتاژهای تغذیه غیرعادی از عملکرد جلوگیری می کند.

برخی از SMPS ها محدودیت مطلقی در حداقل جریان خروجی خود دارند. آنها فقط قادر به خروجی بالاتر از یک سطح توان مشخص هستند و نمی توانند زیر آن نقطه کار کنند. در شرایط بدون بار، فرکانس مدار برش قدرت تا سرعت زیادی افزایش می‌یابد و باعث می‌شود که ترانسفورماتور ایزوله مانند سیم‌پیچ تسلا عمل کند و به دلیل جهش‌های برق ولتاژ بسیار بالا باعث آسیب شود. منابع حالت سوئیچ با مدارهای حفاظتی ممکن است برای مدت کوتاهی روشن شوند اما زمانی که هیچ باری شناسایی نشد خاموش شوند. یک بار ساختگی بسیار کوچک کم مصرف مانند یک مقاومت سرامیکی برق یا لامپ 10 واتی را می توان به منبع تغذیه متصل کرد تا بدون بار اولیه کار کند.

منابع تغذیه حالت سوئیچ مورد استفاده در رایانه ها از لحاظ تاریخی دارای ضریب توان پایین بوده و همچنین منابع مهم تداخل خط (به دلیل هارمونیک ها و گذراهای خط برق القایی) بوده اند. در منابع تغذیه ساده با حالت سوئیچ، مرحله ورودی ممکن است شکل موج ولتاژ خط را مخدوش کند، که می تواند بر بارهای دیگر تأثیر منفی بگذارد (و منجر به کیفیت پایین برق برای سایر مشتریان برق شود)، و باعث گرمایش غیر ضروری در سیم ها و تجهیزات توزیع شود. علاوه بر این، مشتریان هنگام کار با بارهای ضریب توان کمتر، قبض برق بیشتری را متحمل می شوند. برای دور زدن این مشکلات، برخی از منابع تغذیه حالت سوئیچ کامپیوتر تصحیح ضریب توان را انجام می دهند و ممکن است از فیلترهای ورودی یا مراحل سوئیچینگ اضافی برای کاهش تداخل خط استفاده کنند.

منبع تغذیه خازنی (بدون ترانسفورماتور) 

منبع تغذیه خازنی (منبع تغذیه بدون ترانسفورماتور) از راکتانس خازن برای کاهش ولتاژ شبکه به ولتاژ AC کمتر استفاده می کند. به طور معمول، ولتاژ AC کاهش یافته حاصل اصلاح، فیلتر و تنظیم می شود تا یک ولتاژ خروجی DC ثابت ایجاد شود.

ولتاژ خروجی از شبکه جدا نمی شود. در نتیجه، برای جلوگیری از قرار گرفتن افراد و تجهیزات در معرض ولتاژ بالا خطرناک، هر چیزی که به منبع تغذیه متصل است باید به طور قابل اعتماد عایق بندی شود.

خازن کاهش ولتاژ باید ولتاژ کامل شبکه را تحمل کند و همچنین باید ظرفیت کافی برای پشتیبانی از حداکثر جریان بار در ولتاژ خروجی نامی داشته باشد. روی هم رفته، این محدودیت ها استفاده عملی از این نوع عرضه را به برنامه های کم مصرف محدود می کند.

منابع تغذیه متناوب

منبع تغذیه AC معمولاً ولتاژ را از یک پریز دیواری می گیرد و از یک ترانسفورماتور برای افزایش یا کاهش ولتاژ به ولتاژ مورد نظر استفاده می کند. ممکن است مقداری فیلتر نیز انجام شود. در برخی موارد، ولتاژ منبع با ولتاژ خروجی یکسان است. به این ترانسفورماتور ایزوله می گویند . سایر ترانسفورماتورهای منبع تغذیه AC ایزوله شبکه را فراهم نمی کنند. اینها اتوترانسفورماتور نامیده می شوند . یک اتوترانسفورماتور خروجی متغیر به عنوان variac شناخته می شود . انواع دیگر منابع تغذیه AC برای ارائه یک جریان تقریبا ثابت طراحی شده اند و ولتاژ خروجی ممکن است بسته به امپدانس بار متفاوت باشد. در مواردی که منبع تغذیه جریان مستقیم است (مانند باتری ذخیره سازی خودرو)، یک ممکن است از اینورتر و ترانسفورماتور افزایش دهنده برای تبدیل آن به برق AC استفاده شود. برق AC قابل حمل ممکن است توسط یک دینام با موتور دیزلی یا بنزینی (به عنوان مثال، در یک محل ساخت و ساز، در خودرو یا قایق، یا تولید برق پشتیبان برای خدمات اضطراری) که جریان آن به مدار تنظیم کننده منتقل می شود، تامین شود. ولتاژ ثابت در خروجی برخی از انواع تبدیل برق AC از ترانسفورماتور استفاده نمی کنند. اگر ولتاژ خروجی و ولتاژ ورودی یکسان باشند و هدف اصلی دستگاه فیلتر کردن برق متناوب باشد، ممکن است به آن تهویه کننده خط گفته شود . اگر دستگاه برای تامین برق پشتیبان طراحی شده باشد، ممکن است منبع تغذیه بدون وقفه نامیده شود . یک مدار ممکن است با یک ضرب کننده ولتاژ طراحی شودتوپولوژی برای افزایش مستقیم برق AC؛ قبلاً، چنین برنامه ای یک گیرنده AC/DC لوله خلاء بود .

در استفاده مدرن، منابع تغذیه AC را می توان به سیستم های تک فاز و سه فاز تقسیم کرد . منبع تغذیه AC همچنین می تواند برای تغییر فرکانس و همچنین ولتاژ استفاده شود، آنها اغلب توسط سازندگان برای بررسی مناسب بودن محصولات خود برای استفاده در کشورهای دیگر استفاده می شوند. 230 ولت 50 هرتز یا 115 60 هرتز یا حتی 400 هرتز برای تست اویونیک.

آداپتور AC منبع تغذیه ای است که در دوشاخه برق AC تعبیه شده است . آداپتورهای متناوب متناوب با نام‌های مختلف دیگری مانند «پلیگ پک» یا «آداپتور پلاگین» یا اصطلاحات عامیانه مانند «زگیل دیواری» نیز شناخته می‌شوند. آداپتورهای AC معمولاً دارای یک خروجی AC یا DC هستند که از طریق یک کابل سیم‌کشی شده به یک کانکتور منتقل می‌شود، اما برخی از آداپتورها دارای چندین خروجی هستند که ممکن است از طریق یک یا چند کابل منتقل شوند. آداپتورهای متناوب AC “یونیورسال” دارای کانکتورهای ورودی قابل تعویض برای تطبیق ولتاژهای مختلف شبکه AC هستند.

آداپتورهای دارای خروجی AC ممکن است فقط از یک ترانسفورماتور غیرفعال (به علاوه چند دیود در آداپتورهای خروجی DC) تشکیل شده باشند، یا ممکن است از مدارهای حالت سوئیچ استفاده کنند. آداپتورهای متناوب برق مصرف می کنند (و میدان های الکتریکی و مغناطیسی تولید می کنند) حتی زمانی که به بار متصل نیستند. به همین دلیل آنها گاهی اوقات به عنوان “خون آشام های برق” شناخته می شوند و ممکن است به نوارهای برق وصل شوند تا به راحتی روشن و خاموش شوند.

منبع تغذیه قابل برنامه ریزی

منبع تغذیه قابل برنامه ریزی (PPS) منبع تغذیه ای است که امکان کنترل از راه دور عملکرد خود را از طریق ورودی آنالوگ یا رابط دیجیتال مانند RS-232 یا GPIB می دهد . خواص کنترل شده ممکن است شامل ولتاژ، جریان، و در مورد منابع تغذیه خروجی AC، فرکانس باشد. آنها در طیف گسترده ای از کاربردها، از جمله تست تجهیزات خودکار، نظارت بر رشد کریستال ، ساخت نیمه هادی ها و ژنراتورهای اشعه ایکس استفاده می شوند.

منابع تغذیه قابل برنامه ریزی معمولاً از یک میکرو کامپیوتر یکپارچه برای کنترل و نظارت بر عملکرد منبع تغذیه استفاده می کنند. منابع تغذیه مجهز به رابط رایانه ممکن است از پروتکل های ارتباطی اختصاصی یا پروتکل های استاندارد و زبان های کنترل دستگاه مانند SCPI استفاده کنند .

منبع تغذیه بدون وقفه 

یک منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) برق خود را از دو یا چند منبع به طور همزمان می گیرد. معمولاً مستقیماً از برق AC تغذیه می شود، در حالی که به طور همزمان یک باتری ذخیره سازی را شارژ می کند. در صورت قطع برق یا خرابی برق، باتری فوراً کنترل می‌شود تا بار هرگز دچار وقفه نشود. فوراً در اینجا باید به عنوان سرعت الکتریسیته در رساناها تعریف شود که تا حدودی نزدیک به سرعت نور است. این تعریف مهم است زیرا انتقال داده ها و خدمات ارتباطی با سرعت بالا باید پیوستگی داشته باشد/بدون وقفه در آن سرویس. برخی از تولیدکنندگان از یک شبه استاندارد 4 میلی ثانیه استفاده می کنند. با این حال، با سرعت بالا، حتی 4 میلی ثانیه زمان انتقال از یک منبع به منبع دیگر به اندازه کافی سریع نیست. انتقال باید در روش استراحت قبل از ساخت انجام شود. به جلسه UPS که مورد نیاز است، UPS واقعی یا یو پی اس هیبریدی گفته می شود. مدت زمانی که یو پی اس ارائه می دهد اغلب بر اساس باتری ها و در ارتباط با ژنراتورها است. این زمان می تواند از تقریباً حداقل 5 تا 15 دقیقه تا ساعت ها یا حتی روزها متغیر باشد. در بسیاری از تاسیسات کامپیوتری، تنها زمان کافی روی باتری ها است تا به اپراتورها زمان داده شود تا سیستم را به روشی منظم خاموش کنند. سایر طرح‌های UPS ممکن است از یک موتور احتراق داخلی یا توربین برای تامین برق در طول قطع برق استفاده کنند و مقدار زمان باتری بستگی به مدت زمانی که طول می‌کشد ژنراتور در خط باشد و بحرانی بودن تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد. چنین طرحی در بیمارستان ها، مراکز داده، مراکز تماس، سایت های تلفن همراه و دفاتر مرکزی تلفن یافت می شود. مدت زمانی که یو پی اس ارائه می دهد اغلب بر اساس باتری ها و در ارتباط با ژنراتورها است. این زمان می تواند از تقریباً حداقل 5 تا 15 دقیقه تا ساعت ها یا حتی روزها متغیر باشد. در بسیاری از تاسیسات کامپیوتری، تنها زمان کافی روی باتری ها است تا به اپراتورها زمان داده شود تا سیستم را به روشی منظم خاموش کنند. سایر طرح‌های UPS ممکن است از یک موتور احتراق داخلی یا توربین برای تامین برق در طول قطع برق استفاده کنند و مقدار زمان باتری بستگی به مدت زمانی که طول می‌کشد ژنراتور در خط باشد و بحرانی بودن تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد. چنین طرحی در بیمارستان ها، مراکز داده، مراکز تماس، سایت های تلفن همراه و دفاتر مرکزی تلفن یافت می شود. مدت زمانی که یو پی اس ارائه می دهد اغلب بر اساس باتری ها و در ارتباط با ژنراتورها است. این زمان می تواند از تقریباً حداقل 5 تا 15 دقیقه تا ساعت ها یا حتی روزها متغیر باشد. در بسیاری از تاسیسات کامپیوتری، تنها زمان کافی روی باتری ها است تا به اپراتورها زمان داده شود تا سیستم را به روشی منظم خاموش کنند. سایر طرح‌های UPS ممکن است از یک موتور احتراق داخلی یا توربین برای تامین برق در طول قطع برق استفاده کنند و مقدار زمان باتری بستگی به مدت زمانی که طول می‌کشد ژنراتور در خط باشد و بحرانی بودن تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد. چنین طرحی در بیمارستان ها، مراکز داده، مراکز تماس، سایت های تلفن همراه و دفاتر مرکزی تلفن یافت می شود. فقط زمان کافی روی باتری ها است تا به اپراتورها زمان داده شود تا سیستم را به روشی منظم خاموش کنند. سایر طرح‌های UPS ممکن است از یک موتور احتراق داخلی یا توربین برای تامین برق در طول قطع برق استفاده کنند و مقدار زمان باتری بستگی به مدت زمانی که طول می‌کشد ژنراتور در خط باشد و بحرانی بودن تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد. چنین طرحی در بیمارستان ها، مراکز داده، مراکز تماس، سایت های تلفن همراه و دفاتر مرکزی تلفن یافت می شود. فقط زمان کافی روی باتری ها است تا به اپراتورها زمان داده شود تا سیستم را به روشی منظم خاموش کنند. سایر طرح‌های UPS ممکن است از یک موتور احتراق داخلی یا توربین برای تامین برق در طول قطع برق استفاده کنند و مقدار زمان باتری بستگی به مدت زمانی که طول می‌کشد ژنراتور در خط باشد و بحرانی بودن تجهیزات مورد استفاده قرار گیرد. چنین طرحی در بیمارستان ها، مراکز داده، مراکز تماس، سایت های تلفن همراه و دفاتر مرکزی تلفن یافت می شود.

منبع تغذیه ولتاژ بالا 

منبع تغذیه با ولتاژ بالا منبع تغذیه ای است که صدها یا هزاران ولت خروجی دارد. از یک کانکتور خروجی ویژه استفاده می شود که از ایجاد قوس ، خرابی عایق و تماس تصادفی انسان جلوگیری می کند. کانکتورهای استاندارد فدرال معمولاً برای کاربردهای بالاتر از 20 کیلو ولت استفاده می شوند، اگرچه انواع دیگر کانکتورها (به عنوان مثال، کانکتور SHV ) ممکن است در ولتاژهای پایین تر استفاده شوند. برخی از منابع تغذیه ولتاژ بالا یک ورودی آنالوگ یا رابط ارتباطی دیجیتال را ارائه می دهند که می تواند برای کنترل ولتاژ خروجی استفاده شود. منابع تغذیه با ولتاژ بالا معمولاً برای شتاب دادن و دستکاری پرتوهای الکترونی و یونی در تجهیزاتی مانند ژنراتورهای اشعه ایکس ، میکروسکوپ‌های الکترونی و پرتوهای یون متمرکز استفاده می‌شوند.ستون ها، و در انواع کاربردهای دیگر، از جمله الکتروفورز و الکترواستاتیک .

منابع تغذیه ولتاژ بالا معمولاً بخش عمده ای از انرژی ورودی خود را به یک اینورتر برق اعمال می کنند که به نوبه خود یک ضریب ولتاژ یا نسبت چرخش بالا، ترانسفورماتور ولتاژ بالا یا هر دو (معمولاً یک ترانسفورماتور و پس از آن یک ضریب افزایشی) را به حرکت در می آورد. ولتاژ. ولتاژ بالا از طریق کانکتور مخصوص از منبع تغذیه خارج می شود و همچنین به یک تقسیم کننده ولتاژ اعمال می شود که آن را به یک سیگنال اندازه گیری ولتاژ پایین سازگار با مدارهای ولتاژ پایین تبدیل می کند . سیگنال اندازه گیری توسط یک کنترل کننده حلقه بسته استفاده می شود که ولتاژ بالا را با کنترل توان ورودی اینورتر تنظیم می کند و همچنین ممکن است به خارج از منبع تغذیه منتقل شود تا به مدار خارجی اجازه دهد تا خروجی ولتاژ بالا را نظارت کند.

منبع تغذیه دوقطبی 

یک منبع تغذیه دوقطبی در هر چهار ربع صفحه دکارتی ولتاژ/جریان کار می‌کند ، به این معنی که ولتاژها و جریان‌های مثبت و منفی را برای حفظ تنظیم تولید می‌کند. هنگامی که خروجی آن توسط یک سیگنال آنالوگ سطح پایین کنترل می شود، در واقع تقویت کننده عملیاتی با پهنای باند کم با توان خروجی بالا و گذرگاه های صفر بدون درز است. این نوع منبع تغذیه معمولاً برای تغذیه دستگاه های مغناطیسی در کاربردهای علمی استفاده می شود.

مشخصات

مناسب بودن یک منبع تغذیه خاص برای یک برنامه با ویژگی های مختلف منبع تغذیه تعیین می شود که معمولاً در مشخصات منبع تغذیه ذکر شده است . ویژگی های مشخص شده معمولا برای منبع تغذیه عبارتند از:

• نوع ولتاژ ورودی (AC یا DC) و محدوده
• کارایی تبدیل توان
• مقدار ولتاژ و جریانی که می تواند به بار خود برساند
• ولتاژ یا جریان خروجی آن تحت شرایط مختلف خط و بار چقدر پایدار است
• چه مدت می تواند انرژی را بدون سوخت گیری یا شارژ مجدد تامین کند (در مورد منابع تغذیه ای که از منابع انرژی قابل حمل استفاده می کنند صدق می کند)
• محدوده دمای عملیاتی و ذخیره سازی

اختصارات رایج مورد استفاده در مشخصات منبع تغذیه:

• SCP – حفاظت از اتصال کوتاه
• OPP – حفاظت بیش از حد (بیش از حد).
• OCP – حفاظت در برابر جریان اضافه
• OTP – حفاظت در برابر دمای بیش از حد
• OVP – حفاظت از اضافه ولتاژ
• UVP – حفاظت در برابر ولتاژ پایین

مدیریت حرارتی

منبع تغذیه یک سیستم الکتریکی تمایل به تولید گرما دارد. هر چه راندمان بالاتر باشد، گرمای بیشتری از دستگاه خارج می شود. راه های زیادی برای مدیریت گرمای یک منبع تغذیه وجود دارد. انواع خنک کننده به طور کلی به دو دسته تقسیم می شوند – همرفت و رسانایی . روش‌های همرفتی رایج برای خنک‌کردن منابع تغذیه الکترونیکی شامل جریان هوای طبیعی، جریان هوای اجباری یا جریان مایع دیگر بر روی واحد است. روش‌های متداول خنک‌سازی رسانایی شامل سینک‌های حرارتی ، صفحات سرد و ترکیبات حرارتی است.

حفاظت اضافه بار 

منابع تغذیه اغلب از اتصال کوتاه یا اضافه بار محافظت می کنند که می تواند به منبع آسیب برساند یا باعث آتش سوزی شود. فیوزها و کلیدهای مدار دو مکانیزم متداول برای محافظت در برابر اضافه بار هستند.

فیوز حاوی یک تکه سیم کوتاه است که در صورت عبور جریان بیش از حد ذوب می شود. این عمل منبع تغذیه را از بار آن قطع می کند و تا زمانی که مشکلی که باعث اضافه بار شده است شناسایی شود و فیوز جایگزین شود، تجهیزات از کار می افتد. برخی از منابع تغذیه از یک سیم بسیار نازک به عنوان فیوز استفاده می کنند. فیوزها در واحدهای منبع تغذیه ممکن است توسط کاربر نهایی قابل تعویض باشند، اما فیوزهای موجود در تجهیزات مصرف کننده ممکن است به ابزارهایی برای دسترسی و تعویض نیاز داشته باشند.

قطع کننده مدار حاوی عنصری است که گرم می کند، خم می شود و فنری را راه می اندازد که مدار را قطع می کند. هنگامی که المنت خنک شد و مشکل شناسایی شد، می توان بریکر را ریست کرد و برق را بازیابی کرد.

برخی از PSU ها از یک قطع حرارتی مدفون در ترانسفورماتور به جای فیوز استفاده می کنند. مزیت این است که اجازه می دهد جریان بیشتری برای مدت زمان محدودی نسبت به اینکه واحد بتواند به طور مداوم تامین کند، کشیده شود. برخی از این برش‌ها به صورت خودکار تنظیم می‌شوند، برخی فقط یک بار مصرف هستند.

محدودیت فعلی

برخی از منابع به جای قطع برق در صورت بارگذاری بیش از حد، از محدودیت جریان استفاده می کنند. دو نوع محدود کننده جریان مورد استفاده عبارتند از محدود کننده الکترونیکی و محدود کننده امپدانس. اولی در PSU های روی میز آزمایشگاه رایج است، دومی در منابع با خروجی کمتر از 3 وات رایج است.

یک محدود کننده جریان تاشو جریان خروجی را به بسیار کمتر از حداکثر جریان بدون خطا کاهش می دهد.

برنامه های کاربردی 

منابع تغذیه جزء اساسی بسیاری از دستگاه های الکترونیکی هستند و بنابراین در طیف متنوعی از برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرند. این لیست نمونه کوچکی از کاربردهای فراوان منابع تغذیه است.

کامپیوتر 

منبع تغذیه کامپیوتر مدرن یک منبع تغذیه سوئیچ است که برق AC را از منبع تغذیه به چندین ولتاژ DC تبدیل می کند. منابع سوئیچ حالت جایگزین منابع خطی به دلیل هزینه، وزن، کارایی و بهبود اندازه شدند. مجموعه متنوعی از ولتاژهای خروجی نیز دارای الزامات کشش جریان بسیار متفاوتی هستند.

وسایل نقلیه الکتریکی 

وسایل نقلیه الکتریکی آنهایی هستند که به انرژی تولید شده از طریق تولید برق متکی هستند. واحد منبع تغذیه بخشی از طراحی لازم برای تبدیل نیروی باتری خودرو با ولتاژ بالا است.

جوشکاری

در جوشکاری قوس الکتریکی از الکتریسیته برای اتصال فلزات از طریق ذوب آنها استفاده می شود. برق توسط یک منبع تغذیه جوش تامین می شود و می تواند AC یا DC باشد . جوشکاری قوس الکتریکی نیاز به جریان های بالایی دارد که معمولا بین 100 تا 350 آمپر هستند . برخی از انواع جوشکاری می توانند کمتر از 10 آمپر استفاده کنند، در حالی که برخی از کاربردهای جوش نقطه ای از جریان هایی تا 60000 آمپر برای مدت زمان بسیار کوتاهی استفاده می کنند. منابع تغذیه جوش شامل ترانسفورماتورها یا موتورهای محرک ژنراتورها . تجهیزات جوشکاری مدرن از نیمه هادی ها استفاده می کنند و ممکن است شامل کنترل ریزپردازنده باشد .

هواپیما 

هر دو سیستم های اویونیک تجاری و نظامی به منبع تغذیه DC-DC یا AC/DC برای تبدیل انرژی به ولتاژ قابل استفاده نیاز دارند. اینها اغلب ممکن است در فرکانس 400 هرتز به منظور کاهش وزن کار کنند.

اتوماسیون

این به نوار نقاله ها، خطوط مونتاژ، بارکدخوان ها، دوربین ها، موتورها، پمپ ها، تولید نیمه ساخته و غیره اشاره دارد.

پزشکی

اینها عبارتند از ونتیلاتورها، پمپ های تزریق، ابزار جراحی و دندانپزشکی، تصویربرداری و تخت.

منبع : ویکیپدیا