انواع منبع تغذیه وکاربردهای آن

انواع منبع تغذیه وکاربردهای آن

• منبع تغذیه آزمایشگاهی 

یکی از لوازم ضروری برای استفاده در آزمایشگاه الکترونیک صنعتی و راه ‎اندازی مدار الکترونیک، انواع منبع تغذیه آزمایشگاهی می ‎باشد. از این ابزار برای تأمین انرژی الکتریکی استفاده می‎شود. برای انتخاب این وسیله باید به ویژگی‎ ها‎یی از قبیل ولتاژ خروجی، حداکثر جریان خروجی، شکل موج خروجی و در عین حال پایداری مشخصات خروجی دقت کرد.

اگرچه مجموعه‌ی وسیعی از لوازم و ادوات الکترونیکی از جمله باتری‎ها‎ی سربی ـ اسیدی، نیکل، هیدرید فلز وجود دارند که می‎توانند انرژی الکتریکی را ایجاد نمایند، اما منبع تغذیه آزمایشگاهی علاوه بر این ویژگی قابلیت تثبیت انرژی بدست آمده را نیز دارا می باشد.

• اصول عملکرد منابع تغذیه آزمایشگاهی

خروجی‎ ها‎ی متغیر منبع تغذیه آزمایشگاهی علاوه بر آنکه باید بتوانند ولتاژ خروجی را تنظیم نمایند، باید قابلیت جریان خروجی را نیز داشته باشند. تنظیم ولتاژ خروجی به منظور استفاده از منبع ولتاژ تثبیت شده و قابلیت محدود کردن جریان خروجی صورت می‎گیرد به این شکل که با قرار دادن منبع تغذیه در حالت ولتاژ ماکزیمم و محدود کردن جریان خروجی، می‎توان از آن به عنوان منبع جریان استفاده کرد.

از آنجا که خروجی منبع تغذیه تراکینگ آزمایشگاهی گاهی ممکن است در حالت جریان بالا مورد استفاده قرار گیرد، لذا نمی‎توان از ترانسفورماتور دو سر، با در نظر گرفتن ولتاژ ماکزیمم منبع تغذیه استفاده نمود. برای مثال برای ساخت یک منبع تغذیه صفر تا ۴۰ ولت، باید ترانسفورماتور ۴۵ ولت به کار برد زیرا استفاده از منبع تغذیه در ولتاژ‎ها‎ی پائین و جریان بالا، تلفات ترانزیستورهای قدرت را افزایش می‎دهد که این امر موجب صدمه دیدن آنها می‎شود.

نمایشگر دقیق ولتاژ و جریان خروجی یکی از قابلیت‎های دیگری است که در طراحی منبع تغذیه سوئچینگ و تراکینگ باید مورد توجه متخصصین قرار گیرد. همچنین باید هنگام محدود شدن جریان خروجی، به کاربر اطلاع داده شود که این کار معمولاً توسط یک نمایشگر LEDصورت می‎گیرد.

توجه به میزان توانائی تولید ولتاژهای ثابت نیز در طراحی منبع تغذیه الزامی است. این ولتاژها عموماً در مدارهای کوچک با جریان پائین بکار می‎روند لذا حداکثر جریان خروجی آنها می‎تواند یک آمپر تلقی شود.

با کمک موازی کردن خروجی‏ های منبع تغذیه دوبل و یا موازی کردن دو منبع تغذیه مشابه می‎توان به ولتاژها و جریانهای بالاتر دست پیدا کرد. برای مثال می‎توان با سری کردن دو منبع تغذیه صفر تا ۴۰ ولت با حداکثر جریان خروجی ۳ آمپر، ولتاژ خروجی صفر تا ۸۰ ولت با حداکثر جریان ۳ آمپر و با موازی کردن آنها ولتاژ خروجی صفر تا ۴۰ ولت با حداکثر جریان ۶ آمپر را ایجاد کرد.

• چند نکته در طراحی منبع تغذیه آزمایشگاهی

مهم‎ترین مشخصه یک منبع تغذیه آزمایشگاهی، تثبیت ولتاژ خروجی آن است. آی سی LM723به منظور تثبیت ولتاژ منابع تغذیه طراحی می شود و در واقع تثبیت کننده ولتاژ خروجی می‎باشد.

در قسمت نمایشگر، باید ولتاژ خروجی و مقادیر جریان منبع تغذیه اندازه گیری و برای میکروکنترلر PIC ارسال شوند.

ترانسفورماتور استفاده شده در منبع تغذیه آزمایشگاهی ، باید دارای خروجی‎های مختلف ۰ و ۷ و ۱۵ و ۲۴ و ۳۷ ولت ۴ آمپرباشد که بر حسب نیاز، هر یک از این ولتاژها به مدار یکسوکننده متصل ‎شوند.

در صورتی که از مقاومت ۲۲/۰ اهمی و ترمینال‎ها‎ی خروجی برای نمونه برداری استفاده شود، باید ترمینال مثبت خروجی منبع تغذیه مبنا قرار داده شود.

در نمونه برداری جریان باید از تقویت کننده عملیاتی در حالت غیرمعکوس و با بهره‎ای در حدود ۵/۴ استفاده شود چرا که ولتاژ دو سر مقاومت ۲۲/۰ اهمی حدوداً ۵/۴ برابر کوچکتر از جریان خروجی منبع تغذیه می‎باشد.

• توصیه راجع به منبع تغذیه آزمایشگاهی.

همیشه در هنگام اتصال دستگاه به لوازم الکتریکی، اول ولتاژ مصرفی مصرف کننده را بررسی کنید و قبل از اتصال حتما ولوم دستگاه را در کمترین مقدار خود قرار دهید و بعد از اتصال، اختلاف پتانسیل را به سطح دلخواه برسانید.