Mga uri ng suplay ng kuryente

Sa electrical engineering, ang power supply ay isang device na nagko-convert ng elektrikal na enerhiya sa output electrical voltage, current, at frequency na kinakailangan ng isang konektadong electrical appliance. Kino-convert nito ang alternating current sa direktang kasalukuyang at pinapagana ang iba't ibang mga elektronikong aparato (computer, TV, printer, router, atbp.). Mayroong dalawang magkaibang uri ng mga power supply: isang pinagmumulan ng boltahe (nagbibigay ng pare-parehong boltahe) at isang kasalukuyang pinagmumulan (nagbibigay ng patuloy na kasalukuyang).

Ang mga power supply para sa mga elektronikong aparato ay maaaring nahahati sa linear at pulsed:

• linear power supply kung saan ang kaukulang elemento ay isang transpormer (mayroon ding mga linear power supply na walang mga transformer);
• paglipat ng mga suplay ng kuryente gamit ang iba't ibang uri ng mga elektronikong sistema (mga converter ng boltahe);

Ang mga linear ay may medyo simpleng disenyo na maaaring maging mas kumplikado habang ang kasalukuyang kailangan nila upang mag-supply ay tumataas, ngunit ang kanilang regulasyon ng boltahe ay hindi masyadong mahusay para sa kanila.

Ang kapangyarihan ay isang mahalagang bahagi ng maraming mga aparato. Ang ilan sa mga pangunahing uri ay:

• Impulse power supply unit. Sa kasalukuyan, karamihan sa mga power supply ay ginagawa sa anyo ng mga switching power supply. Ang kanilang bentahe ay higit sa lahat ay mas mababang timbang. Noong hindi pa available ang solid-state control at mga power supply, ginamit ang mas mabibigat, mas matibay na transformer power supply para bigyang-daan ang mga disenyo ng supply ng kuryente sa mababang halaga.
• Power supply ng computer. Ang mga computer ay naglalaman ng switching power supply na nagko-convert ng mababang AC boltahe mula sa distribution network (230 V, 50 Hz) patungo sa mababang boltahe na ginagamit sa mga electrical circuit ng computer (DC 3.3 V, 5 V at 12 V).
• Network adapter. Ito ay isang maliit na switching power source na hugis at sukat tulad ng karaniwang plug ng kuryente (gaya ng charger ng mobile phone) na ginagamit sa isang 230 volt mains supply na nagbibigay ng mababang boltahe na kinakailangan para sa isang partikular na electrical o electronic device. Ang mga AC adapter ay karaniwang ginagamit sa mga device at appliances na walang sariling panloob na power supply.
• Pinagmumulan ng kapangyarihan ng hinang. Ang mga pinagmumulan ng welding ay nagbibigay ng isang mataas na kasalukuyang (karaniwang daan-daang amperes) na nagpapahintulot sa metal na lokal na matunaw at sa gayon ay sumali. Noong nakaraan, ang mga tinatawag na welding transformer ay ginamit (na may mga espesyal na electromagnetic transformer na idinisenyo para sa mataas na alon ng hinang), mas moderno ay welding inverters na may electronic control.

Panloob na paglaban ng suplay ng kuryente

Ang mainam na supply ng kuryente, bilang pinagmumulan ng boltahe, ay palaging nagbibigay ng parehong boltahe anuman ang konektadong pagkarga (ibig sabihin, ang boltahe ng supply ay pare-pareho sa magkakaibang kasalukuyang mga draw).

Gayunpaman, walang perpektong mapagkukunan dahil panloob na pagtutol nililimitahan ng isang tunay na pinagmulan ang pinakamataas na kasalukuyang maaaring dumaloy sa circuit.

Ang power supply na ito ay maaaring gumamit ng boltahe regulator upang magbigay ng isang matatag na boltahe ng output, na ibinibigay ng pagbaba ng boltahe (ang pagkakaiba sa pagitan ng input at output na boltahe ng regulator). Halimbawa — Pagpapalit ng boltahe regulator

Kaya ayon sa kalidad ng output boltahe, ang mga power supply ay nakikilala:

• nagpapatatag na mga mapagkukunan, ang boltahe na kung saan ay pinananatili sa isang pare-parehong antas, anuman ang kasalukuyang pagbabagu-bago,
• hindi kinokontrol na mga mapagkukunan kung saan ang output boltahe ay maaaring mag-iba sa kasalukuyang mga pagbabago.

Transformer linear power supply

Ang mga klasikal na linear na mapagkukunan ay binubuo ng mga sumusunod na elemento: isang transpormer, isang rectifier, isang filter at isang regulator ng boltahe.

Linear power supply schematic diagram

Una, pinapalitan ng transpormer ang boltahe ng mains sa isang pinababang boltahe at nagbibigay galvanic na paghihiwalay… Ang isang circuit na nagpapalit ng alternating current sa pulsed direct current ay tinatawag rectifier (ginagamit ang mga circuit ng tulay ng diode para sa pagwawasto), pagkatapos ay binabawasan ng isang filter na may mga capacitor at inductors ang ripple. Higit pa tungkol sa mga filter — Mga filter ng kapangyarihan.

Ang regulasyon o pagpapapanatag ng boltahe sa isang naibigay na halaga ay nakamit gamit ang tinatawag na Isang boltahe regulator sa pagtatayo ng kung saan mga transistor.

Ang transistor sa circuit ay gumaganap bilang isang adjustable resistance.Sa output ng yugtong ito, upang makamit ang higit na katatagan sa alon, mayroong pangalawang yugto ng pag-filter (bagaman hindi kinakailangan, ang lahat ay nakasalalay sa mga kinakailangan sa disenyo), maaari itong maging isang maginoo na kapasitor.

Kabilang sa mga power supply mayroong mga kung saan ang kapangyarihan na ibinibigay sa load ay kinokontrol ng thyristorsupang matustusan ang kinakailangang boltahe at kapangyarihan sa pagkarga.

German laboratory power supply

Modernong linear power supply

Ang pagpapapanatag ng boltahe sa pangunahing uri ng mga linear na mapagkukunan ay nakamit sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang espesyal na elemento na kahanay sa isang circuit na pinapakain ng isang hindi kinokontrol na mapagkukunan ng mas mataas na boltahe sa pamamagitan ng isang angkop na risistor, na ang kasalukuyang-boltahe na katangian ay nagpapakita ng isang matalim na pagtaas sa kasalukuyang sa kinakailangang Boltahe. Ito ay isang elemento zener diode, na nagpapatakbo sa isang malawak na hanay ng mga boltahe ng threshold.

Ang mga disadvantages ng isang zener diode power supply ay medyo mababa ang output boltahe na katatagan, isang medyo maliit na saklaw ng kasalukuyang, at partikular na mababang kahusayan, dahil ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa init sa serye ng risistor at sa zener diode mismo.

Ang mga modernong linear na mapagkukunan (kadalasan sa anyo ng isang integrated circuit) ay gumagamit ng isang variable na elemento ng impedance (linear mode transistor) na kinokontrol ng feedback batay sa pagkakaiba sa pagitan ng output boltahe at ng DC boltahe mula sa isang panloob na reference na boltahe (batay sa isang diode circuit, ngunit may maliit na direktang kasalukuyang).

Ang mga karaniwang linear na pinagmumulan ay 78xx ICs (hal. 7805 ay isang 5V na pinagmumulan ng boltahe) at ang kanilang mga derivatives.

Ang kawalan ng naturang mga linear power supply ay ang kanilang mababang kahusayan (at dahil ang power dissipation sa integrated circuit ay nag-iiba sa init at ang pangangailangan para sa paglamig), lalo na kapag may malaking pagkakaiba sa pagitan ng input at output voltages at mataas na alon. Ito ay din minsan disadvantageous na ang output boltahe ay palaging mas mababa kaysa sa input boltahe.

Ang kalamangan ay nakasalalay sa kanilang mababang gastos, maliit na sukat, kadalian ng paggamit at kawalan ng pagkagambala mula sa labas at sa electrical circuit.

Built-in na power supply sa isang laboratoryo ng electrical engineering

Pagpapalit ng power supply

Sa pulsed power supply, ginagamit ang isang field-effect transistor, na pana-panahong nagsasara sa medyo mataas na frequency (sampu-sampung kHz o higit pa) at pinapataas ang input boltahe ng isang circuit na binubuo ng isang kumbinasyon ng isang coil, isang kapasitor at isang diode. Sa isang angkop na kumbinasyon ng mga elementong ito, posible na makamit ang pagbaba at pagtaas ng boltahe.

Ang isa pang uri ng pulsed power supply ay isang power supply na may isang transpormer at isang kasunod na diode rectifier, na sinasamantala ang mga kapaki-pakinabang na katangian (mas maliit na sukat ng transpormer sa mataas na alon, mas mababang magnetic losses) ng mga modernong magnetic na materyales (ferrites) sa mataas na frequency . Sa pamamagitan ng pagpapalit ng dalas, makakamit mo ang pagbabago sa boltahe ng output.

Kaya, ang naturang power supply ay kinabibilangan ng isang circuit (karaniwan ay sa anyo ng isang integrated circuit) na nagbibigay ng frequency variation batay sa feedback mula sa output boltahe upang magbigay ng isang matatag na output boltahe sa ilalim ng iba't ibang mga load.

Higit pa sa pagpapalit ng mga power supply: Pangkalahatang mga prinsipyo, pakinabang at disadvantages ng paglipat ng mga power supply

Dahil ang pagpapalit ng mga power supply ay gumagana gamit ang mga square-wave na boltahe at agos, kadalasang naglalabas sila ng mga electromagnetic wave sa malawak na hanay ng frequency. Samakatuwid, kapag lumilikha at ginagamit ang mga ito, kinakailangan na obserbahan ang mga prinsipyo ng electromagnetic compatibility (EMC).

Kagamitan sa laboratoryo

Sa isang workshop o laboratoryo, ang isang precision power supply ay ginagamit para sa pagsukat, pagsubok at pag-troubleshoot. Ang mga lab power supply na ito ay nagko-convert, nagwawasto, at nag-regulate ng mga boltahe pati na rin ang mga output currents upang magawa ang mga pagsukat nang hindi nasisira ang mga device na nasa ilalim ng pagsubok.

Tingnan din:Mga supply ng kuryente para sa mga pang-industriyang automation device