Strømforsyning

I elektronikk er strømforsyningen eller strømkilden enheten som konverterer vekselstrøm (AC) til en eller flere likestrømmer (DC), som mater de forskjellige kretsene til den elektroniske enheten den er koblet til ( datamaskin , TV , skriver , ruter osv.). [ 1 ]

På engelsk er det kjent som strømforsyningsenhet (PSU), som bokstavelig oversatt betyr: strømforsyningsenhet, refererer til kilden til elektrisk energi .

Klassifisering

Strømforsyninger for elektroniske enheter kan i utgangspunktet klassifiseres som lineære og vekslende strømforsyninger. [ 2 ] De lineære har en relativt enkel design, som kan bli mer komplekse jo større strømmen de må levere, men spenningsreguleringen deres er ineffektiv . En byttestrømforsyning, med samme effekt som en lineær, vil være mindre og normalt mer effektiv, men den vil være mer kompleks og derfor mer utsatt for sammenbrudd.

Lineære strømforsyninger

Lineære kilder følger skjemaet: transformator , likeretter , filter, regulering og utgang. [ 2 ]

Først av alt tilpasser transformatoren spenningsnivåene [ 3 ]​ og gir galvanisk isolasjon . Kretsen som konverterer vekselstrøm til pulserende likestrøm kalles en likeretter , [ 4 ] senere bærer de vanligvis en krets som reduserer rippel slik som et kondensatorfilter . Reguleringen, eller stabiliseringen av spenningen ved en innstilt verdi, oppnås med en komponent som kalles en spenningsregulator , som ikke er noe mer enn et lukket sløyfe-kontrollsystem som, basert på utgangen fra kretsen, justerer spenningsregulatorelementet. at det store flertallet av dette elementet er en transistor. Denne transistoren, som avhengig av kildetypen alltid er polarisert, fungerer som en justerbar motstand mens kontrollkretsen spiller med det aktive området av transistoren for å simulere større eller mindre motstand og følgelig regulere utgangsspenningen. Denne typen kilde er mindre effektiv i bruken av den tilførte kraften siden en del av energien omdannes til varme av Joule-effekten i reguleringselementet ( transistoren ), siden den oppfører seg som en variabel motstand. Ved utgangen av dette trinnet, for å oppnå større stabilitet i krusningen, er det et andre filtreringstrinn (selv om det ikke nødvendigvis avhenger av designkravene), dette kan ganske enkelt være en kondensator . Denne strømmen dekker all energien til kretsen, for denne strømforsyningen må noen spesifikke punkter tas i betraktning når du bestemmer egenskapene til transformatoren.

Bytt modus strømforsyninger

En svitsjet kilde er en elektronisk enhet som transformerer elektrisk energi gjennom svitsjetransistorer . [ 5 ] Mens en spenningsregulator bruker forspente transistorer i sitt aktive område for forsterkning, bruker svitsjende strømforsyninger det samme ved å aktivt bytte dem ved høye frekvenser (20-100  Hz typisk) mellom cutoff (åpen) og metning (lukket). Den resulterende firkantbølgeformen påføres ferrittkjernetransformatorer ( jernkjerner er ikke egnet for disse høye frekvensene) for å oppnå en eller flere AC-utgangsspenninger som deretter likerettes (med raske dioder ) og filtreres ( induktorer og kondensatorer ) for å oppnå direkte strøm (DC) utgangsspenninger. Fordeler med denne metoden inkluderer mindre kjernestørrelse og vekt, høyere effektivitet og derfor mindre oppvarming. Ulempene sammenlignet med lineære kilder er at de er mer komplekse og genererer høyfrekvent elektrisk støy som må minimeres nøye for ikke å forårsake forstyrrelser på utstyr nær disse kildene.

Svitsjede kilder har etter skjema: likeretter , bryter, transformator , en annen likeretter og utgang.

Reguleringen oppnås med bryteren, vanligvis en PWM -krets ( pulsbreddemodulasjon ) som endrer driftssyklusen. Her er funksjonene til transformatoren de samme som for lineære kilder, men dens posisjon er annerledes. Den andre likeretteren konverterer det pulserende vekselsignalet som kommer fra transformatoren til en kontinuerlig verdi. Utgangen kan også være et kondensatorfilter eller et av LC -typen .

Fordelene med linjekilder er bedre regulering, hastighet og bedre EMC -egenskaper . På den annen side oppnår de byttede bedre ytelse, lavere kostnad og størrelse.

Spesifikasjoner

En grunnleggende spesifikasjon av strømforsyninger er ytelse, som er definert som den totale utgangseffekten delt på den aktive kraftinngangen . [ 6 ] Som nevnt før, er strømforsyninger med byttemodus bedre i denne forbindelse.

Effektfaktoren er den aktive effekten delt på den tilsynelatende inngangseffekten. Det er et mål på kvaliteten på strømmen.

Kilden må opprettholde utgangsspenningen på den forespurte spenningen uavhengig av linjeoscillasjoner, linjeregulering eller belastning som kreves av kretsen, lastregulering .

Spesielle strømforsyninger og tilhørende farer

Blant de alternative strømforsyningene har vi de der kraften som leveres til lasten styres av transistorer , som styres i fase for å levere nødvendig kraft til lasten.

En annen type strømforsyning fra alternative kilder, klassifisert som spesielle, er de der frekvensen er variert, opprettholder amplituden til spenningen, og oppnår en variabel kildeeffekt i tilfeller som motorer og spenningstransformatorer.

Unngå å føre våte fingre eller metallgjenstander mellom kondensatorene på grunn av faren for elektrisk støt.

Bildegalleri

Se også

Referanser

  1. ↑ Montering av mikrodatamaskinkomponenter og periferiutstyr. ITCT0108 . På Google bøker.
  2. ^ a b Nieves, Antonio Aguilera (26. april 2011). Installasjon og vedlikehold av styrings- og reguleringssystemer for vindparker . Redaksjonelt vertex. ISBN  9788499312934 . Hentet 14. februar 2018 . 
  3. ↑ Castillo, Juan Carlos Martin (2017). Transformatorer (elektroteknikk) . Editex. ISBN  9788491612629 . Hentet 14. februar 2018 . 
  4. ↑ CRESPO, JORGE LÓPEZ (2015). Modul 4. Grunnleggende om elektronikk . Paraninfo Editions, SA ISBN  9788428336628 . Hentet 14. februar 2018 . 
  5. ↑ Nieves, Antonio Aguilera (26. april 2011). Installasjon og vedlikehold av styrings- og reguleringssystemer for vindparker . Redaksjonelt vertex. ISBN  9788499312934 . Hentet 14. februar 2018 . 
  6. ↑ BRUKERE, Staff (1. mai 2014). ELEKTRONIKK - Arduino og Raspberry Pi-plattformer: Arduino og Raspberry Pi-plattformer . BRUKERE. ISBN  9789871949564 . Hentet 14. februar 2018 . 

Eksterne lenker