تجهیزات برق صنعتی و اتوماسیون صنعتی

در عصر حاضر، وابستگی ما به دستگاه‌های الکتریکی به حدی رسیده است که این فناوری‌ها به جزئی جدایی‌ناپذیر از زندگی روزمره‌مان تبدیل شده‌اند. دستگاه‌هایی از قبیل کامپیوترها، گوشی‌های هوشمند و همچنین تجهیزات پزشکی و صنعتی، همگی نیازمند دریافت انرژی الکتریکی هستند که این نیاز بسته به نوع دستگاه متفاوت است. اما سؤال این است که این انرژی الکتریکی از چه منبعی تأمین می‌شود و چگونه به شکل مناسب برای هر دستگاه تبدیل می‌شود. پاسخ این پرسش در مفهوم منبع تغذیه نهفته است.در این مقاله از سایت تخصصی سلام صنعت به پاسخ این سوال می پردازیم.

سلام صنعت دارای نمایندگی محصولات IFM ، نمایندگی محصولات Sick ، نمایندگی محصولات اندرس هاوزر و نمایندگی محصولات زیمنس میباشد.

منبع تغذیه هوشمند

منبع تغذیه هوشمند ، که به انگلیسی Power Supply نامیده می‌شود، یکی از اجزای کلیدی در دستگاه‌های الکترونیکی به شمار می‌رود. وظیفه اصلی این سیستم تبدیل انرژی الکتریکی از منابع مختلفی همچون برق شبکه، باتری‌ها یا ژنراتورها به ولتاژ، جریان و فرکانس خاصی است که هر دستگاه به آن نیاز دارد. به‌طور خاص، منبع تغذیه قادر است جریان متناوب (AC) ورودی را به جریان مستقیم (DC) تبدیل کند. علاوه بر این، این دستگاه ولتاژ و جریان را به صورت دقیق تنظیم می‌کند تا دستگاه‌های الکترونیکی بتوانند با حداکثر کارایی و بدون آسیب به عملکرد خود ادامه دهند. این فرآیند نه تنها به بهینه‌سازی کارایی دستگاه‌ها کمک می‌کند بلکه ایمنی آن‌ها را نیز تضمین می‌نماید.

وظیفه اصلی منبع تغذیه

وظیفه اصلی منبع تغذیه، تامین و تنظیم برق مورد نیاز دستگاه های مختلف است. پاور ساپلای وظایف زیر را انجام می دهد:

تامین انرژی الکتریکی

تبدیل ولتاژ، جریان و فرکانس

تنظیم ولتاژ و جریان

فیلتر کردن نویز

با یک مثال، بهتر می توانید درک کنید که منبع تغذیه چیست؛ فرض کنید شما یک کامپیوتر دارید. برق ورودی به کامپیوتر شما ۲۲۰ ولت AC است، اما قطعات داخلی کامپیوترتان برای کار به ولتاژهای DC مختلفی مانند ۳.۳ ولت، ۵ و ۱۲ ولت نیاز دارند.

منبع تغذیه کامپیوترتان، ولتاژ ۲۲۰ ولت AC را به ولتاژهای DC مورد نیاز قطعات داخلی کامپیوتر تبدیل می کند و همچنین ولتاژ خروجی را در یک سطح ثابت نگه می دارد تا از آسیب دیدن قطعات کامپیوتر جلوگیری کند.

عملکرد منبع تغذیه هوشمند:

عملکرد منبع تغذیه (پاور ساپلای) به‌گونه‌ای است که در چند مرحله اساسی، جریان برق را از منبع اولیه به شکل قابل استفاده برای دستگاه‌ها تبدیل می‌کند. در مرحله اول، برق متناوب (AC) از پریز یا منابع دیگر به پاور ساپلای وارد می‌شود. سپس در مرحله اصلاح، این برق متناوب به شکل مستقیم (DC) تبدیل می‌شود که این عمل با استفاده از دیودها و مدارهای یکسوکننده انجام می‌گیرد.

در مرحله بعد، فیلتر کردن، نویزهای موجود در برق DC با کمک خازن‌ها، سلف‌ها و دیگر اجزای فیلتر حذف می‌شود. پس از این مرحله، ولتاژ DC فیلتر شده به سطح مورد نیاز دستگاه تنظیم می‌شود که این کار به وسیله مدارهای تنظیم‌کننده ولتاژ صورت می‌گیرد. در نهایت، برق DC تنظیم شده از طریق کابل‌ها به بار مصرفی منتقل می‌شود.

منبع‌های تغذیه را می‌توان بر اساس معیارهای مختلفی طبقه‌بندی کرد. یکی از این معیارها، نوع خروجی است که به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود: منبع تغذیه DC که جریان مستقیم با ولتاژ و جریان ثابت ارائه می‌دهد و منبع تغذیه AC که جریان متناوب با ولتاژ و فرکانس مشخص تولید می‌کند.

تقسیم بندی منبع تغذیه هوشمند

علاوه بر این، پاور ساپلای‌ها بر اساس نحوه تنظیم ولتاژ نیز به دسته‌های متنوعی تقسیم می‌شوند. منبع تغذیه خطی، با استفاده از قطعات خطی مانند ترانزیستور و مقاومت، ولتاژ خروجی را تنظیم می‌کند. در مقابل، منبع تغذیه سوئیچینگ، با بهره‌گیری از قطعات غیرخطی نظیر سوئیچ‌ها و ترانزیستورها، این تنظیم ولتاژ را انجام می‌دهد. این تفکیک منبع‌های تغذیه در انتخاب مناسب‌ترین نوع برای کاربردهای مختلف، تأثیر بسزایی دارد.

دو دسته از مهمترین تقسیم‌بندی‌های منابع تغذیه شامل منبع تغذیه رگولاتور ولتاژ و منبع تغذیه قابل تنظیم می‌باشد. منبع تغذیه رگولاتور ولتاژ به کمک یک مدار الکترونیکی، ولتاژ ورودی را به یک ولتاژ خروجی ثابت و تنظیم‌شده تبدیل می‌کند. از سوی دیگر، منبع تغذیه قابل تنظیم این امکان را به کاربر می‌دهد تا ولتاژ و جریان خروجی را به صورت دستی تنظیم کند. منبع تغذیه تثبیت شده نیز به طور خودکار ولتاژ خروجی را در شرایط مختلف ثابت نگه می‌دارد، حتی زمانی که ولتاژ ورودی یا بار تغییر کند.

تقسیم‌بندی منابع تغذیه بر اساس شکل ظاهری

در مورد تقسیم‌بندی منابع تغذیه بر اساس شکل ظاهری، این منابع به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند. یکی از این دسته‌ها، منبع تغذیه آزمایشگاهی است که به صورت مستقل و برای استفاده در آزمایشگاه‌ها طراحی شده است. همچنین، منبع تغذیه بدون قاب، که تنها دارای یک محفظه مکانیکی ناقص است و غالباً فقط شامل برد کفه می‌باشد، در این دسته قرار می‌گیرد. منبع تغذیه مجتمع نیز به نوعی اشاره دارد که در داخل دستگاه‌ها نصب شده و به صورت جداگانه قابل دسترسی نیست.

آداپتور یا منبع تغذیه خارجی

آداپتور یا منبع تغذیه خارجی، به صورت جداگانه عرضه می‌شود و معمولاً از طریق یک کابل به دستگاه متصل می‌گردد. منبع تغذیه ماژولار نیز از ماژول‌های جداگانه تشکیل شده که می‌توان آن‌ها را به یکدیگر متصل کرد تا به ولتاژ و جریان دلخواه دست یافت. در نهایت، منبع تغذیه ریلی که برای نصب روی ریل‌های مخصوص طراحی شده، در تابلوهای برق استفاده می‌شود. این تقسیم‌بندی‌ها به ما کمک می‌کند تا با توجه به نیازهای مختلف، منبع تغذیه مناسب را انتخاب کنیم.

منابع تغذیه بر اساس قابلیت تنظیم ولتاژ

منابع تغذیه را می‌توان بر اساس قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان خروجی به گروه‌های مختلفی تقسیم‌بندی کرد. این تقسیم‌بندی شامل منابع تغذیه غیر قابل تنظیم و قابل تنظیم است.

منبع تغذیه غیر قابل تنظیم، که به عنوان منبع تغذیه ثابت نیز شناخته می‌شود، دارای ولتاژ و جریان خروجی ثابت است که قابل تغییر نیستند. این نوع منابع معمولاً در کاربردهایی به کار می‌روند که نیاز به تأمین ولتاژ و جریان ثابت وجود دارد.

از سوی دیگر، منبع تغذیه قابل تنظیم به کاربران این امکان را می‌دهد که ولتاژ و جریان خروجی را به صورت دستی تنظیم کنند. این ویژگی باعث می‌شود که این منابع در آزمایشگاه‌ها و کارگاه‌ها به عنوان ابزاری مهم برای تأمین نیازهای مختلف مورد استفاده قرار گیرند.

علاوه بر این، نوع دیگری از منابع تغذیه به نام تنظیم شده خودکار وجود دارد که توانایی نگهداری ولتاژ و جریان خروجی را به صورت خودکار دارد، حتی در شرایطی که ولتاژ ورودی یا بار مصرفی تغییر کند. این قابلیت باعث افزایش ثبات و اطمینان در عملکرد این منابع می‌شود.

منابع تغذیه  بر اساس نوع عایق‌بندی الکتریکی

در نهایت، منابع تغذیه را می‌توان بر اساس نوع عایق‌بندی الکتریکی بین ورودی و خروجی تقسیم‌بندی کرد. در منابع تغذیه ایزوله، خروجی به طور الکتریکی از ورودی جدا است، در حالی که در منابع غیر ایزوله، این جدایی وجود ندارد. این ویژگی‌ها تأثیر مستقیمی بر ایمنی و کارایی دستگاه‌ها دارند و انتخاب نوع مناسب بستگی به نیازهای خاص هر کاربرد دارد.

در دنیای مدرن، ما به شدت به دستگاه های الکتریکی وابسته شده ایم. از کامپیوترها و گوشی های هوشمند گرفته تا تجهیزات پزشکی و صنعتی، همه و همه برای کار کردن به جریان الکتریکی، نیاز دارند که برای هر دستگاهی متفاوت است. اما این جریان الکتریکی از کجا می آید و چگونه مناسب دستگاه می شود.پاسخ این سوال، منبع تغذیه است.

سخن آخر :

منبع تغذیه به عنوان یکی از اجزای کلیدی در سیستم‌های الکترونیکی، نقش حیاتی در تأمین انرژی مورد نیاز برای عملکرد صحیح این دستگاه‌ها ایفا می‌کند. هر دستگاه الکترونیکی برای ارائه خدمات و کارایی مطلوب خود به انرژی برق نیاز دارد. منبع تغذیه با تبدیل برق ورودی از شبکه شهری به انواع ولتاژ و جریان‌های مورد نیاز، تأمین‌کننده توان لازم برای این دستگاه‌ها است. در این مقاله، ابتدا به تعریف دقیق منبع تغذیه پرداخته خواهد شد و سپس به بررسی انواع مختلف منابع تغذیه و نحوه عملکرد آن‌ها خواهیم پرداخت. به این ترتیب، درک بهتری از اهمیت و کارکرد منابع تغذیه در الکترونیک مدرن به دست خواهیم آورد. پیشنهاد میکنیم برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاهده ی سایر محصولات و مقالات حتما همراه همیشگی سایت سلام صنعت باشید.

منبع: منبع تغذیه هوشمند