Klassifisering av strømforsyning og dens forskjellige typer

Strømforsyningsenheten er den delen av maskinvaren som brukes til å konvertere strømmen fra stikkontakten til brukbar strøm til mange deler i en elektrisk enhet. Hver energiforsyning må drive belastningen, som er koblet til den. Avhengig av utforming, kan en strømforsyningsenhet få energi fra forskjellige typer energikilder, som f.eks overføringssystemer for elektrisk energi , elektromekaniske systemer som generatorer og generatorer, solenergiomformere, energilagringsenheter som et batteri og brenselceller eller annen strømforsyning. Det finnes to typer strømforsyninger, AC og DC strømforsyning. Basert på den elektriske enhetens elektriske spesifikasjoner, kan den bruke vekselstrøm eller likestrøm.

Hva er en strømforsyning?

Strømforsyningen kan defineres som det er en elektrisk enhet som brukes til å gi elektrisk forsyning til elektriske belastninger. Hovedfunksjonen til denne enheten er å endre den elektriske strømmen fra en kilde til nøyaktig spenning, frekvens og strøm for å forsyne belastningen. Noen ganger, disse strømforsyningene kan betegnes som elektriske omformere. Noen typer forsyninger er separate laster, mens andre er produsert i apparater de kontrollerer.

Strømforsyningsblokkdiagram

Strømforsyningskretsen brukes i forskjellige elektriske og elektroniske enheter. Strømforsyningskretsene er klassifisert i forskjellige typer basert på strømmen de bruker for å sørge for kretser eller enheter. For eksempel er mikrokontrollerbaserte kretser generelt 5V DC regulert strømforsyning (RPS) kretser, som kan utformes ved hjelp av en annen metode for å endre strømmen fra 230V AC til 5V DC.

Strømforsyningsblokkdiagrammet, og trinnvis konvertering av 230V AC til 12V DC er diskutert nedenfor.

• En trappetransformator konverterer 230V AC til 12v.
• Bridge likeretteren brukes til å endre AC til DC
• En kondensator brukes til å filtrere AC-krusninger og gir til spenningsregulatoren.
• Til slutt regulerer spenningsregulatoren spenningen til 5V, og til slutt brukes en blokkerende diode for å ta den pulserende bølgeformen.

Strømforsyningsblokkdiagram

Klassifisering av strømforsyning og dens forskjellige typer

Her vil vi diskutere forskjellige typer strømforsyninger som har eksistert i markedsverdenen. Tabellen nedenfor viser de grunnleggende typer strømforsyninger for følgende forhold.

Variabel vekselstrømforsyning

De forskjellige vekselstrømspenningene genereres ved hjelp av en transformator. Transformatoren kan ha flere viklinger eller kraner, i hvilket tilfelle instrumentet bruker brytere for å velge de forskjellige spenningsnivåene. Alternativt kan en variabel transformator (justerbar autotransformator) brukes til kontinuerlig å variere spenningene. Noen variable strømforsyninger er inkludert meter for å overvåke spenning, strøm og / eller strøm.

Variabel vekselstrømforsyning

Uregulert lineær strømforsyning

Uregulerte strømforsyninger inneholder en nedtrappingstransformator, likeretter, filterkondensator og en avledningsmotstand. Denne typen strømforsyning er på grunn av enkelhet den minst kostbare og mest pålitelige for lave strømbehov. Den største ulempen er at utgangsspenningen ikke er konstant. Det vil variere med inngangsspenningen og belastningsstrømmen, og krusningen er ikke egnet for elektroniske applikasjoner. Rippelen kan reduseres ved å endre filterkondensatoren til et LC (induktor-kondensator) filter, men kostnaden blir mer.

Uregulert lineær strømforsyning

Inngangstransformator

Inngangstransformatoren brukes til å konvertere den inngående linjespenningen ned til ønsket strømforsyningsnivå. Det isolerer også utgangskretsen fra linjeforsyningen. Her bruker vi a trappetransformator .

Likeretter

Likriktaren som brukes til å konvertere det innkommende signalet fra et AC-format til rå DC. Vennligst se disse koblingene, forskjellige typer likerettere er tilgjengelige halvbølge likeretter og fullbølge likeretter .

Filterkondensator

Den pulserende likestrømmen fra likeretteren mates til utjevningskondensatoren. Det vil fjerne uønskede krusninger i den pulserende DC.

Bleeder Motstand

Bleeder Resistor er også kjent som en strømforsyningsavløpsmotstand. Den er koblet over filterkondensatorene for å tømme den lagrede ladningen, slik at strømforsyningen ikke er farlig.

Programmerbar strømforsyning

Denne typen strømforsyning tillater fjernkontroll for drift via analog inngang, ellers digitale grensesnitt som GPIB eller RS232. De kontrollerte egenskapene til denne forsyningen inkluderer strøm, spenning, frekvens. Denne typen forsyninger brukes i et bredt spekter av applikasjoner som fabrikasjon av halvledere, røntgengeneratorer, overvåking av krystallvekst, automatisert apparattesting.

Vanligvis bruker disse typer strømforsyninger en viktig mikrocomputer for å kontrollere og overvåke driften av en strømforsyning. En strømforsyning utstyrt med et grensesnitt for datamaskiner bruker standard (eller) proprietære kommunikasjonsprotokoller, og enhetsstyringsspråk som SCPI (standardkommandoer for programmerbare instrumenter)

Datamaskinens strømforsyning

Strømforsyningsenheten i en datamaskin er den delen av maskinvaren som brukes til å endre strømforsyningen fra stikkontakten til brukbar strøm for flere deler av datamaskinen. Den konverterer vekselstrømmen til likestrøm

Den styrer også overoppheting gjennom kontrollspenning, som kan modifiseres manuelt eller automatisk basert på strømforsyningen. PSU eller strømforsyningsenhet kalles også som en strømomformer eller en strømpakke.

På en datamaskin er de interne komponentene som vesker, hovedkort og strømforsyninger alle tilgjengelige i forskjellige konfigurasjoner, størrelser som er kjent som formfaktor. Alle disse tre komponentene må være godt tilpasset for å fungere riktig sammen.

Regulert lineær strømforsyning

Regulerte lineære strømforsyninger er de samme som den uregulerte lineære strømforsyningen bortsett fra at en 3-terminal regulator brukes i stedet for utluftningsmotstand. Hovedmålet med denne forsyningen er å gi det nødvendige nivået av likestrøm til lasten. DC-strømforsyningen bruker en AC-forsyning som inngang. Ulike applikasjoner krever forskjellige nivåer av attributtspenninger, men i dag gir likestrømforsyningene en nøyaktig utgangsspenning. Og denne spenningen reguleres av en elektronisk krets slik at den gir en konstant utgangsspenning over et bredt spekter av utgangsbelastninger.

Regulert blokkdiagram for strømforsyning

Her er det grunnleggende kretsskjemaet for regulert lineær strømforsyning gitt nedenfor.

Regulert lineær strømforsyning

Hovedfunksjonene til denne strømforsyningen inkluderer følgende.

• Effektiviteten til denne strømforsyningen varierer fra 20 til 25%
• De magnetiske materialene som brukes i denne strømforsyningen er CRGO-kjerne eller Stalloy.
• Den er mer pålitelig, mindre kompleks og klumpete.
• Det gir raskere respons.

De viktigste fordelene med lineær strømforsyning inkluderer pålitelighet, enkelhet, lave kostnader og støynivået er lavt. Sammen med disse fordelene er det noen ulemper som

Disse er best for flere applikasjoner med lav effekt som et resultat når det kreves høy effekt, blir ulempene tydeligere. Ulempene med denne strømforsyningen inkluderer høyt tap av varme, størrelse og lavt effektivitetsnivå. Når lineær strømforsyning brukes i applikasjoner med høy effekt, krever det store komponenter for å håndtere strømmen.

Utjevning

Når det er rettet fra et vekselstrømssignal, må jevnstrømmen glattes for å fjerne det varierende spenningsnivået. Kondensatorer med stor verdi brukes vanligvis til dette formålet.

Spenningsregulator

En lineær regulator har en aktiv (BJT eller MOSFET) passeringsenhet (serie eller shunt) styrt av en differensialforsterker med høy forsterkning. Den sammenligner utgangsspenningen med en presis referansespenning og justerer passeringsenheten for å opprettholde en konstant utgangsspenning. Det er to hovedtyper av lineær strømforsyning. Les mer om Ulike typer spenningsregulatorer med arbeidsprinsipp .

Serieregulator

Dette er de mest brukte regulatorene for lineære strømforsyninger. Som navnet antyder, er et serieelement plassert i kretsen som vist i figuren nedenfor, og motstanden varierte via kontrollelektronikken for å sikre at riktig utgangsspenning genereres for strømmen som tas.

Konseptet med serie spenningsregulator eller seriepassregulator

Shunt regulator

Shuntregulatoren er mindre brukt som hovedelementet i en spenningsregulator. I dette plasseres et variabelt element over lasten som vist nedenfor. Det er en kildemotstand plassert i serie med inngangen, og shuntregulatoren varieres for å sikre at spenningen over belastningen forblir konstant.

Shunt Voltage Regulator med tilbakemelding

Switch Mode Strømforsyning (SMPS)

SMPS har en likeretter, filterkondensator, serietransistor, regulator, transformator, men er mer komplisert enn de andre strømforsyningene vi har diskutert.

Bytte modus Strømforsyning

Ovennevnte skjema er et enkelt blokkdiagram. Vekselstrømsspenningen korrigeres til en uregulert likestrøm med serietransistoren og regulatoren. Denne likestrømmen er hakket til en konstant høyfrekvent spenning som gjør at transformatorens størrelse kan reduseres dramatisk og muliggjør en mye mindre strømforsyning. Ulempene med denne typen forsyninger er at alle transformatorene må skreddersys, og kompleksiteten i strømforsyningen gir seg ikke bruk for lav produksjon eller økonomiske applikasjoner med lav effekt. Se denne lenken til Vet alt om SMPS .

Switch Mode Strømforsyning (SMPS)

Uavbrutt strømforsyning (UPS)

UPS er en reservestrømkilde som, i tilfelle strømbrudd eller svingninger, gir nok tid til en ordnet nedstenging av systemet eller til en standbygenerator å starte opp. UPS består vanligvis av en bank med oppladbare batterier og strømregistrerings- og kondisjonskretser. Les videre om UPS-kretsskjemaet og forskjellige typer, se denne lenken for å lese mer om UPS kretsdiagram og arbeid .

Uavbrutt strømforsyning (UPS)

DC strømforsyning

En likestrømforsyning er en som gir en jevn likestrømsspenning til belastningen. Basert på planen kan en likestrømforsyning styres fra en likestrømforsyning eller fra en strømforsyning som strømnettet.

DC strømforsyning

Dette handler om forskjellige typer strømforsyninger som inkluderer lineære strømforsyninger, bytte modus strømforsyning, uavbrutt strømforsyning. Videre å implementere elektronikk og elektriske prosjekter eller annen informasjon om hvilke typer strømforsyning det var fritt for å gi din tilbakemelding for å gi dine forslag, kommentarer i kommentarfeltet nedenfor.