آشنایی با منبع تغذیه خطی

از سری مقالات تخصصی بخش آموزش واحد تحقیق و توسعه نمانور آسیا

گرچه منابع تغذیه خطی موضوع مورد بحث ما نیست، ولی لازم است کمی هم با چگونگی عملکرد آن آشنا باشیم. آنچه در تصویر زیر مشاهده  می کنید، بلوک دیاگرام ساده از یک منبع تغذیه خطی است.

ولتاژ AC وارد سیم پیچ اولیه ترانسفورمر می شود. مقدار ولتاژ خروجی میتواند بیشتر و یا کمتر از ولتاژ ورودی دارد. اگر ترانسفورمر از نوع افزاینده باشد، در واقع تعداد دور سیم پیچ خروجی از تعداد دور سیم پیچ ورودی بیشتراست. بنابر این، ولتاژ خروجی بیشتر از ولتاژ ورودی می شود ودر صورتی که از ترانسفورمر کاهنده استفاده شود، تعداد دور سیم پیچ خروجی، کمتر از تعداد دور سیم پیچ ورودی می باشد. لذا ولتاژ خروجی، کمتر از ولتاژ ورودی میباشد. پس از این مرحله، ولتاژ AC جدید( کم یا زیاد شده) با استفاده از دیودهای یکسوساز و یا دیود پل، بصورت نیم موج یا تمام موج به ولتاژ DC تبدیل می شود و به کمک خازن فیلتر می شود.

 گاهی ممکن است که منبع تغذیه ای که در اختیار داریم، چند خروجی داشته باشد. مثلا یک خروجی 5 ولتی و همزمانیک خروجی 12 ولت و یا حتی خروجی های بیشتری هم داشته باشد. در این صورت هر یک از خروجی ها، از مدارهای مستقلی برای یکسو سازی و تثبت ولتاژ استفاده می کنند. در این حالت، تست ترانسفورمر ساده تر است. اگر حتی یکی از خروجی ها دارای ولتاژ باشد، به این معنی می باشد که ترانسفورمر سالم است. در اکثر موارد اگر ترانسفورمر آسیب دیده باشد، ایراد در سیم پیچ ورودی است و بندرت سیم پیچ های ثانویه آسیب می بینند.

 برای تست ترانسفورمر می توانیم از مولتی متر استفاده کنیم. در صورتی که مولتی متر را در حالت اهم چک قرار دهیم، هر یک از سیم پیچ ها مقداری مقاومت (بسیار کم)از خود نشان می دهند. در صورتی که اتصال در هر یک از سیم پیچ ها برقرار نباشد، باید ترانسفورمر را تعویض کنیم. نوع دیگر تست، استفاده از مولتی متر در حالت ولتاژچک می باشد. در این حالت باید  ولتاژ های ورودی  وخروجی را اندازه گیری کنیم. عدم وجود هر یک از ولتاژها معیوب بودن ترانسفورمر را نشان می دهد.

 یکی از تفاوت های منابع خطی با منابع سوئیچینگ در همین است، یعنی ساده تر بودن رفع عیب در آنها انواع مختلفی از مبدل های سوئیچینگ SMPS وجود دارد. بررسی و توضیح نحوه عملکرد همه آنها ممکن نیست. اما مهم این است که شما با طرزکار آنها آشنا باشید. در این صورت

خواهید دید که عملکرد کلی همه آنها یکسان است. در بعضی از آنها از قطعات کمتری استفاده شده و در بعضی بیشتر ، بعضی بزرگترند و بعضی کوچکتر... به هر حال، لازم نیست که همه مبدل های سوئیچینگ را بررسی کنید. اگر حتی یک SMPS را با دقت یاد بگیرید  تعمیر بقیه آنها برای شما ساده می شود.یک مبدل سوئیچینگ ممکن است، از بخش های زیر تشکیل شده باشد.

  • محافظ ورودی و EMC & EMI فیلتر
  • مدار یکسوساز پل
  • مدار استارت آپ و مدار ولتاژ DC در مدار کنترل ورودی
  • مدار نوسان ساز در واحد کنترل
  • مدار یکسوساز خروجی و فیلتر
  • مدار نمونه برداری از ولتاژ خروجی
  • مدار آشکارساز خطا در مقدار ولتاژ خروجی
  • مدار فیدبک
  • مدارهای محافظ خروجی
  • مدارPower Factor Correction}PFC}

 

محافظ ورودی و EMC & EMI فیلتر

اولین بخشی که در منابع SMPS وجود دارد و نیروی الکتریکی  (منبع برق ورودی)   به آن وارد میشود، محافظ و فیلتر ورودی است.درتصویر بالا یک مدار محافظ و فیلتر که بطور معمول استفاده می شود را مشاهده می کنید. اولین قطعاتی که در مدار دیده میشوند، وریستورهای 1MOV2  ,   MOV  و 3MOV  هستند. این قطعات، اولین مرحله از حفاظت را به عهده دارند. درصورتی که از طریق خط ورودی برق، ولتاژ و شوک های گذرا و ناخواسته وارد شود. این قطعه به صورت اتصال کوتاه عمل میکند و باعث سوختن فیوز ورودی میشود. در نتیجه، احتمال عبور جریان های ناخواسته از بقیه مدار و صدمه دیدن آنها بسیار کمتر می شود. به این نوع از ولتاژهای ناخواسته Line-Borne Transient Stress  می گویند. در صورتی که ولتاژ  Transientبسیار سریع اتفاق بیافتد، فیوز ورودی نمی سوزد ولی وریستورها باز هم مانع از ایجاد خرابی در مدار می شوند. سلف های 1L و 2L در مقابل ولتاژ Transient و نویز ها، از خود مقاومت نشان می دهند. و خازن های 1C و 2C

این امواج مزاحم را دفع ( By Pass ) میکنند. وظیفه دفع امواجی را که نسبت به اتصال زمین، وارد سیستم می شود، خازن های 3C و 4C انجام می دهند. دیودهای 1ZD2, ZD و 3ZD هم مرحله بعدی حفاظت مدار را به عهده گرفته اند. به این نوع دیود، voltage suppressor diodes می گویند که از بالا رفتن ولتاژ، بیشتر از حد مجاز جلوگیری می کند.محافظ های ورودی، همانطور که از ورود ولتاژ ها و نویزهای بیرون از مدار جلوگیری می کنند، از خروج ولتاژها و امواجی که در مدارهای داخلی ایجاد میشود هم جلوگیری می کنند. در مدار فوق تمام حفاظت ها، هم برای خطوط فاز و نول در نظر گرفته شده و هم برای فاز و ارت و همچنین نول  و ارت میباشد.

 

 

تهیه و تنظیم: مهندس احمد کمانی کارشناس متخصص واحد تحقیق و توسعه نمانورآسیا

 

آخرین ویرایش در شنبه, 22 دی 1397 ساعت 01:17
محتوای بیشتر در این بخش: درایور ال ای دی »

خبرنامه

دریافت جدیدترین اطلاعیه ها از طریق ایمیل !!
بازگشت به بالا