منبع تغذیه چیست و انواع آن کدامند؟

منبع تغذیه یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی است که به منظور تامین برق مورد نیاز در آن‌ها لحاظ می‌شود. […]

منبع تغذیه یکی از مهم‌ترین بخش‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی است که به منظور تامین برق مورد نیاز در آن‌ها لحاظ می‌شود. هر دستگاه الکترونیکی نیاز به تغذیه برق دارد تا بتواند عملکرد رضایت‌بخشی برای کاربران ایجاد کند. منبع تغذیه از طریق تبدیل برق شهری به برق مستقیم یا برق متناوب با ولتاژ، جریان و فرکانس مشخص، برق مورد نیاز دستگاه‌های الکترونیکی را تامین می‌کند. در این مقاله، ابتدا به چیستی منبع تغذیه و سپس انواع منابع و عملکرد آن‌ها می‌پردازیم.

منبع تغذیه یا پاور ساپلای چیست؟

منبع تغذیه، یا همان پاور ساپلای، یکی از مهمترین قطعات در دستگاه‌های الکترونیکی است که برای تامین انرژی لازم برای کارکرد این دستگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بدون منبع تغذیه، هیچ دستگاه الکترونیکی نمی‌تواند به خوبی کار کند و عملا بلا استفاده باقی می‌ماند.

انواع منبع تغذیه کدامند؟

منبع تغذیه می‌تواند از نوع داخلی یا خارجی باشد.
در منابع تغذیه داخلی، تبدیل برق شهری به برق مستقیم یا برق متناوب با فرکانس و ولتاژ مورد نیاز دستگاه الکترونیکی درون دستگاه انجام می‌شود.
در منابع تغذیه خارجی، تبدیل برق شهری درون جعبه منبع تغذیه صورت می‌گیرد و به دستگاه الکترونیکی ارائه می‌شود.
با توجه به نوع منبع تغذیه، ولتاژ و جریان خروجی می‌تواند متفاوت باشد. برخی از منابع تغذیه ثابت هستند و در ولتاژ و جریان خروجی‌شان تغییری رخ نمی‌دهد، در حالی که برخی دیگر قابلیت تنظیم ولتاژ و جریان را دارند و می‌توان آن‌ها را با توجه به نیاز دستگاه الکترونیکی تنظیم کرد.
در نهایت، منبع تغذیه یکی از عناصر مهم در ایمنی دستگاه الکترونیکی نیز محسوب می‌شود. به دلیل اینکه منابع تغذیه برای کارکرد صحیح دستگاه‌های الکترونیکی لازم هستند، اگر یک منبع تغذیه با مشکل مواجه شود، ممکن است دستگاه الکترونیکی عملکردی خطرناک را به‌همراه داشته یا حتی آتش سوزی رخ دهد.

عملکرد دقیق منبع تغذیه به چه صورت است؟

منبع تغذیه یا پاورساپلای (Power Supply) وظیفه‌ی تامین برق مورد نیاز سیستم را دارد. عملکرد دقیق آن به این صورت است که منبع تغذیه ابتدا ورودی برق AC (جریان متناوب) را از شبکه برقی گرفته، آن را به فرایند تبدیل به ولتاژ DC (جریان مستقیم) منتثل می‌کند و با استفاده از مدارهای الکترونیکی پایدارسازی، جریان DC را به صورت مداوم ارائه می‌دهد. همچنین منبع تغذیه برای این که بتواند بهتر به عملکرد خود بپردازد، به قابلیت‌هایی همچون حفاظت از دستگاه در برابر افزایش ولتاژ، افزایش جریان و حرارت مجهز می‌شود.
تمامی این موارد در کنار یکدیگر، یک منبع تغذیه استاندارد را تشکیل می‌دهند که در انواع مختلف تقسیم شده و هر یک مناسب برای فعالیتی خاص است.

بررسی و معرفی انواع منبع تغذیه

شناخت انواع منابع تغذیه دستگاه‌های الکترونیکی، به دلیل اهمیتی که دارند، بسیار مهم است. در اینجا به بررسی انواعی از منابع تغذیه می‌پردازیم که در ساخت دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

سیم پیچ ترانسفورماتور (Transformer)

سیم پیچ ترانسفورماتور یک منبع تغذیه اساسی برای دستگاه‌های الکترونیکی است. این منبع تغذیه با تبدیل ولتاژ بالای AC به ولتاژ پایین‌تر AC یا DC، برای تامین برق در قطعات حساس دستگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

منبع تغذیه خطی (Linear Power Supply)

منابع تغذیه خطی برای تامین برق به دستگاه‌های الکترونیکی با ولتاژ پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند. این منابع تغذیه با استفاده از روش‌های تبدیل ولتاژ AC به DC، ولتاژ پایین را برای تامین برق به دستگاه‌های الکترونیکی فراهم می‌کنند.

منبع تغذیه سوئیچینگ (Switching Power Supply)

منابع تغذیه سوئیچینگ در طراحی دستگاه‌های الکترونیکی بسیار پرکاربرد هستند. این منابع تغذیه با استفاده از تنظیم توان خروجی، ولتاژ و جریان خروجی را برای دستگاه‌های الکترونیکی فراهم می‌کنند. علاوه بر این، این منابع تغذیه با کاهش حجم و وزن نسبت به منابع تغذیه خطی، برای دستگاه‌هایی با فضای محدود بسیار مناسب هستند.

منبع تغذیه یو پی اس (Uninterruptible Power Supply)

منابع تغذیه UPS به عنوان یک منبع تغذیه پشتیبان در مواقع قطعی برق، برای دستگاه‌هایی که از قطعات حساس تشکیل شده‌اند، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این منابع تغذیه با استفاده از دو منبع تغذیه، یکی AC و دیگری DC، در صورت قطع برق، با استفاده از باتری نیروی لازم برای دستگاه را فراهم می‌کنند.

منبع تغذیه سوئیچینگ پویا (Dynamic Switching Power Supply)

منابع تغذیه سوئیچینگ پویا با توجه به نیاز دستگاه، ولتاژ و جریان خروجی را تنظیم می‌کنند. این منابع تغذیه با استفاده از تکنولوژی سیستم‌های کنترل دستگاه، توان ولتاژ و جریان را مطابق با نیاز الکترونیکی فراهم می‌کنند. علاوه بر این، با قابلیت کنترل پویای خروجی، این منابع تغذیه باعث بهبود عملکرد دستگاه‌های الکترونیکی می‌شوند.

منبع تغذیه قابل حمل (Portable Power Supply)

منابع تغذیه قابل حمل برای دستگاه‌های الکترونیکی کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این منابع تغذیه با استفاده از باتری‌های قابل شارژ، در صورت نیاز در تامین برق برای دستگاه‌های الکترونیکی، استفاده می‌شوند.

منبع تغذیه قابل برنامه‌ریزی (Programmable Power Supply)

این نوع منابع تغذیه با قابلیت کنترل دقیق، در صورت نیاز به تتمین ولتاژ و جریان مشخص برای دستگاه‌های الکترونیکی بکار می‌رود. این منابع تغذیه با توانایی کنترل دقیق پارامترهای خروجی به دستگاه‌های الکترونیکی با نوع کاربرد مختلف، اعم از آزمایشگاهی، تحقیقاتی و صنعتی، مناسب است.

منبع تغذیه فرکانس بالا (High Frequency Power Supply)

این نوع منابع تغذیه با عملکرد ولتاژ و جریان خروجی با فرکانس بالا، در دستگاه‌هایی که نیاز به ولتاژ بالای AC یا DC دارند، با بهره‌گیری از تکنولوژی فرکانس بالا و همچنین کنترل دقیق پارامترهای خروجی، بکار می‌رود.
در نهایت، برای طراحی و ساخت دستگاه‌های الکترونیکی، انتخاب منبع تغذیه مناسب با توجه به نیاز دستگاه، تحت شرایط مختلف، مهم است.

جمع بندی موضوع منبع تغذیه

منبع تغذیه یا پاورساپلای، وظیفه‌ تامین برق مستقیم به سیستم را دارد. این دستگاه با تبدیل جریان متناوب AC به DC، جریانی پایدار و مناسبی را برای سیستم فراهم می‌کند. همچنین، منبع تغذیه دارای قابلیت‌های حفاظتی است که در صورت افزایش ولتاژ، جریان و حرارت، از سیستم محافظت می‌کند. در سیستم‌های کامپیوتری، منبع تغذیه نقش بسیار مهمی دارد و کیفیت آن می‌تواند بر عملکرد و عمر مفید سایر قطعات تاثیر گذار باشد.