منابع تغذیه سوئیچینگ مدارهای الکترونیکی‌ای هستند که برق را برای استفاده در دستگاه‌های سوئیچینگ که در فرکانس‌های بالا، روشن و خاموش می شوند، تبدیل می‌کند و همچنین نیروی کار اجزای ذخیره سازی مانند سلف‌ها یا خازن‌ها را زمانی که برق دستگاه سوئیچینگ قطع شده است، تامین می‌کند. منابع تغذیه سوئیچینگ دارای کارایی بالایی هستند و به طور گسترده‌ای در انواع مختلفی از تجهیزات الکترونیکی، از جمله کامپیوترها و دیگر تجهیزات حساس که نیاز به منبع تغذیه پایدار و کارآمد دارند، استفاده می‌شود. برای آشنایی با منابع تغذیه سوئیچینگ در بهترین آموزشگاه تعمیرات برد می‌توان ثبت نام کرد و آموزش دید.
در این آموزشگاه از طریق کتاب منابع تغذیه سوئیچینگ پیشرفته و مقالات آموزشی به دانشجویان و کارآموزان آموزش تعمیرات بردهای الکترونیکی را به صورت پیشرفته و تخصصی ارائه می‌شود.
انواع منابع تغذیه سوئیچینگ
انواع منابع تغذیه سوئیچینگ را می‌توان در 4 دسته تقسیم بندی کرد:
- AC به DC
- DC به DC
- DC به AC
- AC به AC
یک مبدل اصلی AC به DC منابع تغذیه سوئیچینگ شامل:
- یکسو کننده ورودی و فیلتر
- اینورتر متشکل از دستگاه‌های سوئیچینگ مانند MOSFETها
- تبدیل کننده
- یکسو کننده خروجی و فیلتر
- بازخورد و مدار کنترل
نحوه‌ی عملکرد منابع تغذیه سوئیچینگ:
منبع تغذیه ورودی DC از طریق یک یکسو کننده یا باتری به اینورتر متصل شده و در فرکانس‌های 20 تا 200 کیلوهرتز توسط MOSFET سوئیچینگ یا ترانزیستورهای برق روشن و خاموش می‌شود. پالس‌های ولتاژ بالا فرکانس از اینورتر به سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور فرستاده می‌شوند و خروجی AC ثانویه برای تولید ولتاژ DC مورد نیاز اصلاح و برش داده می‌شود. مدار بازخورد بر ولتاژ خروجی نظارت می‌کند و به مدار کنترل، فرمان تنظیم چرخه کار برای حفظ خروجی در سطح مورد نظر را می‌دهد. پیکربندی‌های مختلفی که به عنوان توپولوژی شناخته می‌شوند، دارای ویژگی‌های منحصر به فرد، مزایا و تنظیمات کارکرد و عملکرد هستند که تعیین می‌کنند تا چگونه برق ورودی به خروجی منتقل شود. اکثر توپولوژی‌های رایج مانند فلای بک، پوش پول، هاف بریج و فول بریج، شامل یک ترانسفورماتور برای ایجاد انزوا، مقیاس ولتاژ و ولتاژ خروجی چندگانه است. پیکربندی‌های به هم پیوسته و غیر جدا شده، ترانسفورماتور ندارند و تبدیل برق آنها توسط انتقال دهنده‌ی انرژی القایی انجام می‌شود.
مزایای استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ:
- راندمان بالاتر از 68٪ تا 90٪
- خروجی های قابل تنظیم و قابل اعتماد بدون توجه به تغییرات در ولتاژ منبع ورودی
- اندازه کوچکتر و سبکتر
- فناوری انعطاف پذیر
- چگالی بالا
معایب استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ:
- ایجاد تداخل الکترومغناطیسی
- طراحی مجتمع مدار
- گران قیمت‌تر استفاده از آن در مقایسه با منابع تغذیه خطی
مزایای استفاده از منابع تغذیه خطی:
- طراحی ساده که کار با آنها را ساده‌تر و راحت‌تر می‌کند.
- سطح پیچیدگی اجزا و تجهیزات آن کمتر است که استفاده از آن را مطمئن‌تر و قابل اعتمادتر می‌کند.
- به علت استفاده‌ی آنها در ولتاژهای پایین سر و صدای کمتری تولید می‌کنند.
- از آنجایی از فناوری ساده‌تری برای ساخت آنها استفاده شده است، قیمت کمتری دارند.
معایب استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ:
- اندازه و سایز بزرگتری دارند.
- به دلیل طراحی خطی افت حرارت آنها بالا است.
- راندمان و کارایی بسیار پایین‌تری نسبت به منابع تغذیه سوئیچینگ دارند.
- انعطاف پذیری کمتری دارند.
مقایسه منابع تغذیه سوئیچینگ و خطی:
برای مقایسه منابع تغذیه خطی و سوئیچینگ باید با ویژگی‌ها و خصوصیات منابع تغذیه خطی آشنا شد. منابع تغذیه خطی کارایی در حدود 40 تا 50 درصد کمتر از منابع تغذیه سوئیچینگ دارند. راندمان آنها پایین‌تر و اتلاف گرمای آنها بیشتر است. منابع تغذیه خطی طوری تنظیم شده است که از ولتاژ منبع تغذیه 50 و 60 هرتز به طور مستقیم استفاده کند. منابع تغذیه خطی نیاز به یک ترانسفورماتور کاهنده‌ی بزرگتر و یک فوت پرینت بزرگتر از منابع تغذیه سوئیچینگ با همان اندازه مشابه دارند. ولتاژهای ورودی مختلف (100-120 و 200-240 وات) نیاز به شماره‌های مختلف و یا اتصال به انواع مختلف ولتاژ مدار دارند. دستگاه‌های منابع تغذیه خطی ساده‌تر نسبت به منابع تغذیه سوئیچینگ هستند، بنابراین اعتماد و اطمینان به آنها می‌تواند بهتر باشد و ولتاژ خروجی DC آنها در فرکانس بالا به عنوان یک منبع تغذیه نویز و پارازیت ندارد. قیمت اجزا و قطعات به کار رفته در منابع تغذیه سوئیچینگ در حال کاهش است، در حالی که قیمت مس به کار رفته در اجزای منابع تغذیه خطیدر حال افزایش است.برای تجهیزات DC با جریان خروجی کم، منابع تغذیه خطی معمولا ارزان‌تر هستند.
منبع : منابع تغذیه سوئیچینگ چیست؟