قطعات برق صنعتی / اتوماسیون صنعتی / منبع تغذیه سوئیچینگ صنعتی
99 کالا

قیمت و خرید منبع تغذیه سوئیچینگ | فروش انواع پاور ساپلای صنعتی


منبع تغذیه چیست؟

منبع تغذیه یا PS که مخفف عبارت power supply است، قطعه‌ی سخت افزاری است که وظیفه‌ی تأمین برق مورد نیاز را برای قطعات سیستمی که به آن متصل شده‌ است، دارد. منابع تغذیه در اصل مدارهایی هستند که از یک منبع ولتاژ AC در دسترس (برق شهر)، ولتاژ DC با اندازه ثابت یا کنترل شده تولید می‌کنند. این ولتاژ DC خروجی در بسیاری از مدارها کاربرد دارد و تأمین آن ضروری است.

پاور ساپلای‌ها به دو نوع منبع تغذیه خطی و منبع تغذیه متغیر تقسیم بندی می‌شوند. به پاور ساپلای متغیر، منبع تغذیه سوئیچینگ نیز گفته می‌شود که در انواع منبع تغذیه کف خواب و ریلی تولید و به بازار عرضه می‌شوند.

نحوه کارکرد یک منبع تغذیه به شرح زیر است:

برای مثال، تراشه‌های مدار مجتمع (IC) که در مدارهای الکترونیکی به کار می‌روند، به یک ولتاژDC  استاندارد با دامنه ثابت نیاز دارند. در واقع دلیل استفاده از منبع تغذیه، تأمین ولتاژ و جریان مناسب است.

کارکرد منبع تغذیه

به بیانی ساده، فرآیندی مانند نمودار بالا به وقوع می‌پیوندد تا ولتاژ مد نظر تولید شود. به طور مثال ابتدا ولتاژ 120 ولت متناوب 60 هرتزی وارد ترانسفورماتورکاهنده می‌­شود تا میزان ولتاژ در اولین مرحله تا 15 ولت کاهش یابد. در مرحله بعدی موج ولتاژ متناوب 15 ولتی توسط رکتیفایر (یکسو کننده) به نیم موج یا نیم پل تبدیل می‌شود. میزان تناوب این نیم موج پس از عبور از یک فیلتر کاهش می­‌یابد و تبدیل به ولتاژ DC می‌­شود. مرحله نهایی عبور از یک رگولاتور(تنظیم کننده ولتاژ) است که بتوانند ولتاژ نهایی مد نظر (به طور مثال 10 ولت مستقیم) را، حتی در صورت وجود تغییرات ولتاژ یا جریان ورودی، به عنوان خروجی منبع، تحویل دهد. به این ترتیب این منبع تغذیه می‌تواند ورودی 120 ولت AC را به خروجی 10 ولت DC تبدیل کند.

انواع پاور ساپلای

منابع تغذیه بر اساس کارکردِ مدار تنظیم کننده (رگولاتور) ولتاژ به دو نوع خطی (Linear Regulated Power Supply) و پاور سوئی‍‌‍چینگ (switching mode power supply(SMPS))  تقسیم می‌شوند. از دیگر انواع منبع تغذیه برق می‌توان؛ منبع تغذیه بی وقفه (UPS) که در برق اضطراری، آسانسور و.. دمورد استفاده قرار می‌گیرد، منبع تغذیه ولتاژ بالا، منبع تغذیه کنترل شده را نام برد.

منبع تغذیه سوئیچینگ را می‌توان از دو جهت تقسیم بندی کرد؛ اول از نظر تأمین ولتاژ که می‌تواند ولتاژ ورودی AC یا DC باشد به این صورت که  برخی از شناخته شده ترین دستگاه ها از AC به DC تبدیل می‌شوند. اما شما همچنین گزینه منبع تغذیه DC به DC را دارید و دوم از نظر اتصال و عدم اتصال منبع به سیستم. پاور سوئیچینگ ها در انواع مجزا و کامپکت (compact) موجودند. در نوع  compact كافيست به منبع تغذيه يك ولتاژ بيروني بدهيم تا منبع تغذيه فعال شود و هيچ گونه سيم كشي يا اتصال از منبع تغذيه به نقاط ديگر نيست.

منابع تغذیه‌ی خطی با وجود ساز و کار ساده­­ای که دارند، به دلیل کارکرد ترانزیستور در حالت خطی، اتلاف توان زیادی دارند. برای مثال در مدار زیر اگر ولتاژ ورودی 100 ولت باشد و مصرف کننده بخواهد در ولتاژ 50 ولت 10 آمپر استفاده کند، رگلاتور خطی (به دلیل راندمان به طور کلی پایین این نوع از رگولاتورها) باید 500 وات توان اتلاف کند تا بتواند ولتاژ تنظیم شده را برای مصرف کننده فراهم کند. این مقدار توان اتلاف شده باید توسط یک سیستم انتقال گرمای بسیار قدرتمند و با اشغال فضای زیاد، دفع شود. به طور کلی منابع تغذیه خطی به دلیل اینکه المان کنترلی همواره فعال است و انرژی مصرف می­کند، بازده کمی دارند.

مزایای پاور سوئیچینگ صنعتی نسبت به منبع تغذیه خطی

  • بازدهی بالا
  • عدم تولید گرما
  • سبک و قابل حمل بودن
  • تولید آمپر بالا در ابعاد کوچک
  • تلفات کمتر هنگام خرابی

معایب منبع تغذیه سوییچینگ

  • تولید نویز (با کوچکترین نویزی می‌توانند لوازم برقی را مختل کنند، بنابراین بهتر است از مدار محافظ نویز استفاده کرد).
  • مدارهای پیچیده‌ای دارند.
  • دارای تعمیرات وقت گیر هستند و خرابی آنها به راحتی قابل تشخیص نیست.
  • اگر قطعه‌ای خراب شود، روی بقیه قطعات نیز تأثیر گذار است.
  • گران‌تر از منابع تغذیه خطی

منبع تغذیه سوئیچینگ چیست؟

به صورت تئوری، به دلیل سازوکار رگولاتور سوئیچینگ، راندمان یک پاور سوئیچینگ 100% است (در عمل این مقدار برابر با حدود 97% است). منبع تغذیه پاور سوئیچینگ دارای یکسو کننده، خازن فیلتر، ترانزیستور سری، رگولاتور، ترانسفورماتور و مدار استند بای است.  استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ از سال 1980 به بعد محبوب و رایج شد.

مدار لاین فیلتر (line filter) متشکل از سلف و خازن است که وظیفه‌ی جلوگیری از ورود و خروج و همچنین ایجاد نویز را دارد.

عملکرد پاور سوئیچینگ

نحوه کار منبع تغذیه سوییچینگ به این صورت است که برق ابتدا از ورودی برق وارد و بعد از فیوز و سپس ترمیستور عبور می‌کند. وظیفه‌ی ترمیستور جلوگیری از شوک‌ها و نوسانات ناگهانی برق است و در واقع ترمیستور برای اتصال نرم مورد استفاده قرار می‌گیرد. بعضی مدارها رزیستور دارند و این رزیستور بین فاز و نول، موازی با ورودی برق قرار می‌گیرد. وظیفه رزیستور کنترل میزان ولتاژ برق است به طوری که هنگام افزایش ناگهانی ولتاژ و یا وقوع صاعقه، اتصال کوتاه کرده و اجازه عبور برق به مدار را نداده و در نتیجه فیوز می‌سوزد. اگر پاور از برق کشیده شود، خازن‌ها هنوز شارژ دارند پس با لمس دو شاخه، دچار برق گرفتگی خواهیم شد.

بعد از لاین فیلتر، وارد رکتیفایر (یک سو کننده) شده و برق AC شهری را به DC تبدیل می‌کند. معمولا از دیودها برای یکسوسازی در مدار استفاده می‌شود. در مدار رکتیفایر دو عدد خازن بزرگ موجود است که فرکانس‌های اضافی برق DC را می‌گیرند و صاف می‌کنند و ولتاژ بالاتری تحویل می‌دهند. جریانی که دیودها یکسو کرده‌اند، جریان خالص نیست و تغییراتی به فرم ریپل سوار شده روی خروجی دارد که در اثر منبع متناوب به وجود آمده است. نکته قابل توجه این است که سیگنالی که در پاور ساپلای در حال یکسوسازی است به شکل یک موج سینوسی ac با دامنه ماکزیمم و فرکانس ثابت باشد.

بعد از حذف فرکانس‌های اضافی، جریان وارد مدار استند بای (standby) می‌شود؛ این مدار ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد، پس از تولید برق 5vdc و 10vdc، این ولتاژ وارد mother board می‌شود.

سپس وارد فیلتر شده و تناوب آن کاهش یافته و تبدیل به ولتاژ dc می‌شود. مرحله نهایی عبور از یک تنظیم کننده ولتاژ یا رگولاتور (requlator) است که بتوانند ولتاژ نهایی مد نظر را تحویل دهد. به این ترتیب این پاور ساپلای می‌تواند ورودی 120 ولت AC را به خروجی 10 ولت DC تبدیل کند.

 منابع تغذیه سوئیچینگ یا پاور ساپلای ها، مصرف توان، تولید حرارت و وزن و ابعاد مدار را به مقدار قابل توجهی کاهش می‌دهند. همین ویژگی­های مثبت باعث شده تا امروزه در کامپیوترها، تلویزیون­ها، گوشی‌های تلفن همراه، شارژرها، درایورهای موتور DC و ..... به عنوان پاور الکترونیک استفاده وسیعی داشته باشند. در پاور ساپلای سوئیچینگ، المان کنترلی (ترانزیستور / ماسفت) با فرکانس بالایی مثلا )10(KHz  قطع و وصل می‌شود و دائماً فعال نیست. این ترانزیستور سوئیچینگ وقتی در وضعیت اشباع باشد با اختلاف ولتاژ نزدیک به صفر جریان را هدایت می‌کند و در حالتی که کاملا بسته است هیچ جریانی را از خود عبور نمی‌دهد. در نتیجه این ترانزیستور مانند یک سوئیچ ایده ­آل عمل می­کند.

در این نوع از منبع تغذیه ها، به جای استفاده از اجزای مقاومتی از سلف، خازن و سوییچ استفاده می­شود. این قطعات انرژی را انتقال می­دهند و یا در خود ذخیره می­کنند در نتیجه اتلاف انرژی به صورت گرما اتفاق نمی‌افتد.

همچنین برخلاف رگلاتورهای خطی که تنظیم ولتاژ را فقط به صورت کاهنده انجام می­دهند، رگولاتور سوئیچینگ می­تواند به صورت کاهنده، افزاینده یا وارونگرِ(inverter) قطب‌های ولتاژ ورودی، عمل کند. با تغییر دادن محل قرار گرفتن سوئیچ، خازن و سلف می‌توان نوع خروجی مدار را به صورت کاهنده ( باک -  Buck )، افزاینده ( بوست – Boost ) و یا وارونگر پُلاریته ( باک بوست – Buck-Boost ) تامین کرد.

کاربرد پاور ساپلای سوئیچینگ

پاور سوئیچینگ‌ ها هرجا که تولید گرما اثری مخرب محسوب شود و نیاز به بازده بالا احساس شود، استفاده می‌شوند؛ از جمله در مدار شارژر باتری. همچنین در جا‌هایی که نیاز به توان بالاتری داشته باشیم استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ ضروری می‌باشد. از دیگر کاربردهای منبع تغذیه تابلو ال ای دی یا منبع تغذیه تابلو چلنیوم (تابلو برق) است.

 به طور کلی به دلیل دارا بودن انعطاف‌پذیری و بازدهی بالا، سایز و اندازه کوچک و همچنین هزینه کمتر، منابع تغذیه سوئیچینگ بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

برندهای پاور سوئیچینگ در ایران

محبوب­ترین برند منبع تغذیه سوئیچینگ صنعتی در ایران، برند مینول (Mean Well) ساخت کشور تایوان، است. این برند شامل محصولات متنوعی با بازه تامین ولتاژ و جریان گسترده است که در سال‌های اخیر بسیار مورد استقبال صنعتگران قرار گرفته است.

منبع تغذیه سوئیچینگ مین ول در چندین سری متنوع تولید می­شود که هر سری ویژگی‌های خاصی را دارا است. به طور کلی پاور ساپلای سوئیچینگ مینول در دو مدل ریلی (ریل مونت) و کف خواب (کتابی) موجود هستند. نوع کتابی، به دلیل قیمت پاور ساپلای کف خواب که ارزان‌تر است. نسبت به نوع ریلی، از محبوبیت بیشتری برخوردار است.

نوع ریلی پاور ساپلای، با نام منبع تغذیه تابلویی یا تابلو روان نیز شناخته می‌شود.  

برند دیگری که به طور نسبی در ایران مورد استفاده قرار می گیرد برند نکست (Next)  است. این برند تولید کشور چین است و در مقایسه با مینول کیفیت پایین‌تری دارد به همین دلیل نیز اختلاف قیمت قابل توجهی با محصولات مشابه از برند مینول دارد.

منبع تغذیه ریلی امرن و مینول از محبوب‌ترین برندهای موجود در بازار هستند. برندهای متفرقه دیگری نیز در بازار وجود دارند که در رنج قیمت و کیفیت متفاوتی قرار می­گیرند. با توجه به کیفیت و اهمیت کاربرد منبع تغذیه، می­توان از بین گزینه های موجود (مینول، نکست و ادیسون) انتخاب نمود.

برای مطالعه راهنمای خرید پاور ساپلای ریلی و کف خواب به دسته بندی مربوطه در ابتدای این صفحه مراجعه کنید.

پرسش و پاسخ درباره منبع تغذیه سوئیچینگ صنعتی

در منابع تغذیه سوئیچینگ امکان تغییر ولتاژ خروجی تا 15 درصد وجود دارد.

در منبع تغذیه های برندهای معتبر مانند مینول توان خروجی واقعی برابر با مقدار نامی آن است که در دیتاشیت محصول نیز ذکر شده اما در محصولات برند هایی مثل ادیسون که در سطح کیفی پایین تری هستند توان خروجی معمولا در حدود 20 درصد کمتر از توان نامی آن است.

کلید تعبیه شده بر روی منابع تغذیه سوئیچینگ که در برخی داخل و برخی روی بدنه قرار دارد برای تنظیم ولتاژ ورودی است که معمولا دارای دو حالت 110 و 220 ولت است.

در منبع تغذیه های برند های معتبر مانند مینول در صورت نوسان ولتاژ تا حد مجاز که در دیتاشیت ذکر شده، آسیب به دستگاه وارد نخواهد شد.