تبلیغات
مهندسی برق - منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟

ارتقا رشد علمی و خدمات آموزش هر چه بهتر ارزوی ماست.کلیه پروژه ها و پایان نامه های تحقیقاتی و خصوصا مهندسی برق انجام می شود

منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟

نویسنده :omid shamsara
تاریخ:یکشنبه 5 اردیبهشت 1395-07:03 ب.ظ

منبع تغذیه سوییچینگ

منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟

در دنیای الکترونیک امروزی هر سیستم یا مدار الکترونیکی نیاز به یک منبع تغذیه دارد که دارای خصوصیاتی مانند راندمان بالا، توان اتلافی پایین، سطح ولتاژ یا جریان کنترل شده و دقیق و ابعاد فیزیکی پایین و … باشد. خصوصیاتی که ترانس های سیم پیچ دار سنتی فاقد آن هستند. راه حل استفاده از منابع تغذیه سوییچینگ ( Switch Mode Power Supply:SMPS ) است. در این نوع منابع تغذیه, تغییر توان الکتریکی از طریق تغییر سطح ولتاژ و یا تبدیل AC به DC،DC به DC و DC به AC و یا AC به AC میسر می شود.

یکی از ساده ترین انواع منابع تغذیه، رگولاتورهای خطی(Linear Regulator) هستند. سیستم کلی این رگولاتورها با استفاده از یک ترانزیستور و یک سیستم کنترلی برای تثبیت ولتاز خروجی قابل پیاده سازی است. ترانزیستور در حالت خطی کار میکند در نتیجه این حالت خطی باعث اتلاف توان ورودی می شود. برای مثال در شکل زیر در صورتی که ولتاژ ورودی 100 ولت باشد و مصرف کننده بخواهد در ولتاژ 50 ولت 10 آمپر مصرف کند، باید این رگولاتور 500 وات توان اتلاف کند تا بتواند برای مصرف کننده ولتاژ رگوله شده را تامین کند. این مقدار توان اتلاف شده باید با یک سیستم انتقال گرمای بسیار قدرتمند و با اشغال فضای زیاد، دفع شود. در ضمن این رگولاتور تنها دارای %50 بازدهی است و رگولاتورهای خطی نیز بطور کل دارای راندمان بالایی نیستند.

عملکرد و دلیل اتلاف توان در رگولاتور های خطی

یک منبع تغذیه سوئیچینگ که اصول کارکرد آن باز یا بسته شدن یک سوئیچ الکترونیکی است می تواند به صورت تئوری %100 بازدهی داشته باشد و در عمل نیز می تواند تا حدود %97 راندمان داشته باشد. یک منبع تغذیه سوییچینگ شامل قطعاتی مانند سلف، خازن و سوییچ می شود و تنها انرژی را در خود ذخیره و یا انتقال می دهند و شامل اجزای مقاومتی که انرژی را بصورت گرما اتلاف می کنند نمی شود. یک سوئیچ الکترونیکی می تواند یک دیود، ترانزیستور bipolar، ماسفت و یا IGBT باشد که در ناحیه غیر خطی کار میکنند.  این نوع سوئیچ ها می توانند در حالت باز بودن با اختلاف ولتاژ نزدیک به صفر جریان را عبور دهند یا در حالت بسته بودن هیچ جریانی را از خود عبور ندهند. در هر دو حالت بر خلاف کارکرد یک رگولاتور خطی سوئیچ ها هیچ توانی را تلف نمی کنند. مانند شکل 2 ولتاژ خروجی دارای فرکانس های بالا و بی شماری است(با اصطلاح هارمونیک های زیادی دارد). به منظور فیلتر کردن چنین ولتاژ خروجی از یک فیلتر پایین گذر استفاده می کنیم تا بتوانیم یک مقدار DC با تغییرات خیلی کم به مصرف کننده بدهیم. با افزایش فرکانس سوئیچینگ می توانیم مقادیر سلف و خازن فیلتر پایین گذر را کاهش دهیم این کار باعث کوچک تر شدن قطعات می شود.

مدار ساده منبع تغذیه سوییچینگ و کارکرد منبع سوییچینگ

 

ایده منابع سوئیچینگ اختراع جدیدی نیست اما طی مدت زمانی این منابع دارای مزیت های فراوانی مانند افزایش راندمان و کاهش قیمت قطعات شده اند و در وسایل الکترونیکی مانند منابع تغذیه کامپیوتر ها ، مدار های تامین کننده ولتاژ DC تنظیم شده برای پردازنده ها در مادربردها ، موبایل ها ، سیستم های تبدیل ولتاژ پنل های خورشیدی به نام اینورتر ، شارژر ها و آداپتور های سوئیچینگ و … از این منابع استفاده شده است.

 

منبع تغذیه سوئیچینگ

تصویر یک منبع تغذیه سوئیچینگ

در مقایسه رگولاتور های سوئیچینگ و خطی به این موارد خواهیم رسید:

1- بازدهی : بدون شک در دنیای امروزی نیاز ما به انرژی زیاد شده است و در نتیجه باید مدیریت بهتری روی مصرف انرژی الکتریکی داشته باشیم، پس اگر بخواهیم در طراحی مدار میزان مصرف انرژی را مد نظر قرار دهیم ،باید در مدارمان جایی برای منبع تغذیه سوئیچینگ در نظر داشته باشیم.

2- اندازه مدار : برای تبدیل ولتاژ 12 ولت DC به 5 ولت DC با جریان حداکثر 1 آمپر می توان از یک رگولاتور خطی استفاده کنیم. اما برای مثال اگر بخواهیم برق شهر که دارای ولتاژ 220 ولت AC هست را به 5 ولت DC تبدیل کنیم ابتدا به یک ترانس با وزن و حجم نسبتا زیاد و سپس یک یکسو ساز و خازن ظرفیت بالا نیاز داریم. روی هم رفته این مدار فضای زیادی را اشغال می کند ولی با طراحی یک منبع تغذیه سوئیچینگ با همین مشخصات در یک فضای حداکثر 2 در 3 سانتیمتر با وزن بسیار کمتر قابل پیاده سازی است. مانند اکثر شارژر های گوشی های موبایل که از منابع تغذیه سوییچینگ بهره می برند.

3- قیمت قطعات : یک رگولاتور 5 ولت 1 آمپر مانند 7805 دارای قیمت متوسط 300 تومان در زمان تهیه این مطلب است اما یک منبع تبدیل DC به DC سوئیچینگ با خروجی 5 ولت و جریان حداکثر 3 آمپر قیمتی در حدود 3 تا 5 هزار تومان دارد. اما اگر بخواهیم از یک ترانسفورمر برای تبدیل AC به DC استفاده کنیم ترانسفورمر به تنهایی قیمتی بالای 10 هزار تومان را داراست.

4- تداخل فرکانسی : بر خلاف رگولاتور های خطی، رگولاتور های سوئیچینگ به دلیل فرکانس سوئیچینگ می تواند هارمونیک های زیادی را به وجود آورد و باعث تداخل فرکانسی شود. اگر یک مدار حساس به تداخل فرکانسی دارید بهتر است از یک رگولاتور خطی استفاده کنید. اما اگر این رگولاتور نیاز مداری شما را بر طرف نکند بهتر است برای مدار منبع تغذیه سوئیچینگ خود فیلتر های مناسب و باید ملاحظات High Speed PCB Design در نظر گرفت تا سطح نویز و هارمونیک های مدار کاهش یاید.

مقایسه منابع سوئیچینگ و رگولاتور های خطی

در یک منبع سوییچینگ باید اصول طراحی این نوع مدارات را هم در نظر گرفت.مورد دیگر هم اگر قطعات الکترونیکی مورد نظرتان دارای کیفیت و مناسب چنین طراحی هایی نباشند،ممکن است مدار سوئیچینگ شما به مشکلاتی مانند نویز و اختلال فرکانسی بالا و راندمان کم مواجه شود. در قسمت های بعد به کاربرد ها و توپولوژی های مختلف خواهیم پرداخت.




داغ کن - کلوب دات کام
نظرات() 
Buy cialis online
پنجشنبه 15 آذر 1397 10:51 ب.ظ

You actually stated that terrifically.
cialis sale online click now buy cialis brand how much does a cialis cost cialis without a doctor's prescription cialis price in bangalore when can i take another cialis 5 mg cialis coupon printable walgreens price for cialis buy cialis online cialis with 2 days delivery
buy cheap cialis coupon
پنجشنبه 15 آذر 1397 03:22 ق.ظ

Good postings. Many thanks!
low cost cialis 20mg cialis pills boards cialis coupons achat cialis en itali cialis 100 mg 30 tablet miglior cialis generico venta de cialis canada tesco price cialis preis cialis 20mg schweiz weblink price cialis
buy tadalafil pills
چهارشنبه 14 آذر 1397 10:10 ق.ظ

Nicely put. With thanks!
we like it cialis soft gel click now cialis from canada cialis generika cialis official site cialis kaufen bankberweisung cialis 20 mg cost cialis for bph cipla cialis online buy cialis online nz tadalafil 10 mg
buy cialis without a doctor's prescription
سه شنبه 13 آذر 1397 10:40 ب.ظ

Wow loads of very good knowledge.
cost of cialis cvs tadalafil 20 mg cialis online nederland cialis 5 mg scheda tecnica viagra vs cialis cialis 100mg suppliers cialis tadalafil online cialis et insomni cost of cialis cvs online prescriptions cialis
Online cialis
سه شنبه 13 آذر 1397 11:48 ق.ظ

Nicely put. Kudos!
enter site very cheap cialis cialis kaufen bankberweisung cialis side effects dangers enter site 20 mg cialis cost enter site natural cialis cialis 5 mg funziona canadian cialis comprar cialis navarr cialis manufacturer coupon cialis uk
buy cialis with no prescription
سه شنبه 13 آذر 1397 12:10 ق.ظ

With thanks. Lots of write ups.

tadalafil tablets cialis arginine interactio cialis generic tadalafil buy costo in farmacia cialis bulk cialis cialis pills price each cialis generic availability cialis sale online cialis 100mg suppliers cialis sicuro in linea
Cialis prices
دوشنبه 12 آذر 1397 11:16 ق.ظ

Nicely put. Regards.
chinese cialis 50 mg brand cialis generic best generic drugs cialis link for you cialis price order cialis from india the best site cialis tablets cialis flussig cialis 50 mg soft tab rx cialis para comprar costo in farmacia cialis
Cialis generic
یکشنبه 11 آذر 1397 11:42 ب.ظ

Lovely info, Thank you.
dose size of cialis rx cialis para comprar 200 cialis coupon tadalafil 5mg il cialis quanto costa generic cialis with dapoxetine cialis online deutschland cialis canada on line cialis rckenschmerzen cialis side effects
Cialis 20 mg
یکشنبه 11 آذر 1397 10:35 ق.ظ

You said it superbly!
cialis daily new zealand viagra or cialis no prescription cialis cheap cialis 5 mg effetti collateral can i take cialis and ecstasy cuanto cuesta cialis yaho can i take cialis and ecstasy cialis kaufen cialis rezeptfrei click here take cialis
Buy cialis online
شنبه 10 آذر 1397 11:49 ب.ظ

Many thanks, Numerous information.

opinioni cialis generico cialis with 2 days delivery venta cialis en espaa prix de cialis low cost cialis 20mg generic cialis cialis 05 how does cialis work cialis in sconto rezeptfrei cialis apotheke
Buy cialis
شنبه 10 آذر 1397 10:35 ق.ظ

With thanks! I enjoy it!
order generic cialis online cialis 10 doctissimo venta de cialis canada preis cialis 20mg schweiz tadalafil tablets recommended site cialis kanada opinioni cialis generico cialis 20 mg cost cialis for sale cialis kaufen wo
buy cialis online no prescription
جمعه 9 آذر 1397 11:16 ب.ظ

Valuable advice. Appreciate it!
generic cialis cialis italia gratis generic cialis 20mg uk canadian discount cialis cialis great britain cialis for daily use import cialis generic cialis pill online where cheapest cialis dosagem ideal cialis
Cialis online
جمعه 9 آذر 1397 11:28 ق.ظ

Incredible plenty of great knowledge!
cialis sicuro in linea venta cialis en espaa dose size of cialis we use it 50 mg cialis dose look here cialis cheap canada cialis diario compra buy cialis uk no prescription precios de cialis generico buy cialis uk no prescription free cialis
buy cialis online cheap
جمعه 9 آذر 1397 12:13 ق.ظ

Cheers! Quite a lot of forum posts!

cialis lowest price cialis kaufen bankberweisung cialis italia gratis cialis prices interactions for cialis ou acheter du cialis pas cher cialis in sconto acheter cialis kamagra cialis 20mg we recommend cheapest cialis
buy tadalafil online
پنجشنبه 8 آذر 1397 12:52 ب.ظ

Regards! I appreciate it!
5 mg cialis coupon printable buy cialis online legal comprar cialis 10 espa241a free cialis cialis pills boards walgreens price for cialis buy cialis online cialis efficacit cialis billig cialis generique
Generic cialis
پنجشنبه 8 آذر 1397 12:25 ق.ظ

Valuable information. Cheers!
cialis 20mg prix en pharmacie precios de cialis generico tadalafil 20 mg generic cialis 20mg tablets cialis daily cialis en 24 hora cialis 20mg prix en pharmacie cialis 20mg prix en pharmacie cialis y deporte no prescription cialis cheap
buy cialis cheap
چهارشنبه 7 آذر 1397 12:11 ب.ظ

Wow quite a lot of useful data.
cialis manufacturer coupon generic cialis levitra cialis coupon achat cialis en suisse generic cialis pill online buy cialis online nz generic cialis at walmart cialis online holland acquisto online cialis 5 mg cialis coupon printable
where to buy cialis online
دوشنبه 9 مهر 1397 09:47 ب.ظ

Excellent material. Thanks a lot.
cialis cipla best buy cialis generisches kanada cialis 20mg preis cf cialis canadian drugs generic cialis levitra click here to buy cialis dosagem ideal cialis cialis rezeptfrei sterreich cialis tablets australia cialis generique
canadian pharmacy world
یکشنبه 1 مهر 1397 06:04 ب.ظ

You actually explained this very well.
canadian pharmaceuticals reviews canadian medications 247 buy vistagra usa canadian pharmaceuticals stocks aarp recommended canadian online pharmacies drugs for sale in mexico online drug store pharmacy canada reviews drugstore online canada online pharmacies medication
viagrayosale.com
چهارشنبه 28 شهریور 1397 03:03 ب.ظ

Regards! Wonderful stuff.
cialis tablets for sale canadian drugs generic cialis cialis bula cialis et insomni order generic cialis online safe site to buy cialis online price cialis wal mart pharmacy generic cialis pro cialis 5 mg schweiz cialis arginine interactio
http://buycialisonla.com/
دوشنبه 12 شهریور 1397 05:22 ب.ظ

Cheers. Lots of material!

cialis 20mg prix en pharmacie cost of cialis per pill 200 cialis coupon cialis daily cialis coupons cialis y deporte tadalafil generic tadalafil 20mg prices on cialis 10 mg purchasing cialis on the internet
cheap generic sildenafil
سه شنبه 23 مرداد 1397 10:38 ق.ظ

You actually expressed that effectively!
buy viagra pharmacy pharmacy online order viagra cheap how buy viagra how to buy viagra without a prescription buy viagra cheap honest place to buy viagra order viagra cheap pharmacy online buy viagra mastercard
http://kawanboni.com/cialis-soft-tabs-90-pills-20mg.html
سه شنبه 23 مرداد 1397 02:04 ق.ظ

Superb info. Thanks.
cialis with 2 days delivery buy cialis sample pack cialis side effects dangers dose size of cialis trusted tabled cialis softabs safe site to buy cialis online cialis prezzo di mercato cialis prezzo in linea basso cialis 50 mg soft tab buying cialis overnight
Generic cialis
دوشنبه 7 خرداد 1397 05:58 ب.ظ

Thanks, I value this.
cheap cialis comprar cialis 10 espa241a generic for cialis cialis price in bangalore we like it cialis soft gel side effects of cialis prices on cialis 10 mg cialis online nederland cialis flussig cialis tablets for sale
Viagra for daily use
چهارشنبه 5 اردیبهشت 1397 08:41 ب.ظ

Kudos. Useful information!
buy viagra from india buying viagra buy viagra nz cheap generic viagra online pharmacy online viagra order viagra usa buy viagra at buyviagra uk sildenafil buy viagra online now
Generic cialis
شنبه 18 فروردین 1397 09:54 ب.ظ

Superb stuff. Many thanks!
cialis soft tabs for sale online prescriptions cialis viagra or cialis prix cialis once a da rezeptfrei cialis apotheke where cheapest cialis when can i take another cialis cialis kaufen wo where to buy cialis in ontario costo in farmacia cialis
Generic cialis
جمعه 3 فروردین 1397 12:18 ق.ظ

Fantastic postings. Thanks.
wow look it cialis mexico cialis 200 dollar savings card generic cialis levitra walgreens price for cialis cialis official site acheter du cialis a geneve cialis generico cialis savings card how to purchase cialis on line buy generic cialis
Can you get an operation to make you taller?
دوشنبه 27 شهریور 1396 06:38 ب.ظ
Superb blog you have here but I was wanting to know if you knew of any discussion boards that cover the same topics talked about here?
I'd really like to be a part of group where I can get advice from other knowledgeable individuals that share the same interest.

If you have any suggestions, please let me know. Kudos!
mantano1976.jimdo.com
جمعه 13 مرداد 1396 09:41 ب.ظ
You actually make it seem so easy together with your presentation but I to find
this topic to be actually something which I feel I might
never understand. It seems too complex and extremely large
for me. I'm looking forward in your next post, I will try to get the cling of it!
Barry
دوشنبه 25 اردیبهشت 1396 11:17 ق.ظ
I blog quite often and I really thank you for your content.
Your article has truly peaked my interest. I will book mark your site and keep
checking for new details about once per week. I subscribed to your RSS feed too.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر




Admin Logo
themebox Logo