تأثير تحويل التيار الكهربائي على المقاوم
إن اختيار المقاومات في تبديل دوائر إمداد الطاقة لا يأخذ في الاعتبار فقط استهلاك الطاقة الناتج عن متوسط قيمة التيار في الدائرة، ولكن أيضًا القدرة على تحمل الحد الأقصى لذروة التيار. والمثال النموذجي هو مقاومة أخذ عينات الطاقة لترانزستور التبديل MOS، والذي يتم توصيله في سلسلة بين ترانزستور التبديل MOS والأرض. بشكل عام، قيمة المقاومة هذه صغيرة جدًا، والحد الأقصى لانخفاض الجهد لا يتجاوز 2 فولت. يبدو أنه من غير الضروري استخدام مقاوم عالي الطاقة بناءً على استهلاك الطاقة. ومع ذلك، بالنظر إلى القدرة على تحمل الحد الأقصى لتيار الذروة لترانزستور التبديل MOS، فإن السعة الحالية أكبر بكثير من القيمة العادية في لحظة بدء التشغيل. وفي الوقت نفسه، فإن موثوقية المقاوم مهمة للغاية أيضًا. إذا كانت الدائرة مفتوحة بسبب تأثير التيار أثناء التشغيل، فسيتم توليد نبضة جهد عالي تساوي جهد الإمداد بالإضافة إلى جهد الذروة الخلفي بين النقطتين على لوحة الدائرة المطبوعة حيث يوجد المقاوم، وسيتم فصلها . وفي الوقت نفسه، فإنه سيتم أيضًا كسر الدائرة المتكاملة IC لدائرة حماية التيار الزائد. لهذا السبب، عادةً ما يتم اختيار مقاومة غشاء معدنية بقدرة 2 وات لهذه المقاومة. تستخدم بعض مصادر تحويل الطاقة مقاومات 2-4 1W على التوازي، ليس لزيادة قدرة التبديد، ولكن لتوفير الموثوقية. حتى لو تعرض أحد المقاومات للتلف في بعض الأحيان، فهناك العديد من المقاومات الأخرى لتجنب حدوث دوائر مفتوحة في الدائرة. وبالمثل، فإن مقاومة أخذ العينات لجهد الخرج لمصدر طاقة التبديل أمر بالغ الأهمية أيضًا. بمجرد فتح المقاومة، يكون جهد أخذ العينات صفر فولت، ويصل نبض إخراج شريحة PWM إلى قيمته القصوى، مما يتسبب في زيادة حادة في جهد الخرج لمصدر طاقة التبديل. بالإضافة إلى ذلك، هناك مقاومات مقيدة للتيار للمقارنات الضوئية (optocouplers)، وما إلى ذلك.
في تبديل مصادر الطاقة، يعد استخدام المقاومات على التسلسل أمرًا شائعًا، ليس لزيادة استهلاك الطاقة أو قيمة المقاومة للمقاومات، ولكن لتحسين قدرة المقاومة على تحمل ذروة الجهد. بشكل عام، لا تهتم المقاومات كثيرًا بجهد تحملها. في الواقع، المقاومات ذات قيم القوة والمقاومة المختلفة لها أعلى جهد تشغيل كمؤشر. عندما يكون عند أعلى جهد تشغيل، وبسبب المقاومة العالية، لا يتجاوز استهلاك الطاقة القيمة المقدرة، ولكن يمكن أيضًا أن تنهار المقاومة. والسبب هو أن مقاومات الأغشية الرقيقة المختلفة تتحكم في قيم مقاومتها بناءً على سمك الفيلم. بالنسبة للمقاومات ذات المقاومة العالية، بعد تلبيد الفيلم، يتم تمديد طول الفيلم عن طريق الحز. كلما زادت قيمة المقاومة، زادت كثافة الحز. عند استخدامه في دوائر الجهد العالي، يحدث تفريغ شراري بين الأخاديد، مما يتسبب في تلف المقاومة. لذلك، عند تبديل مصادر الطاقة، في بعض الأحيان يتم توصيل عدة مقاومات بشكل متعمد على التوالي لمنع حدوث هذه الظاهرة. على سبيل المثال، مقاومة انحياز البداية في مصادر طاقة التبديل ذاتية الإثارة الشائعة، ومقاومة أنابيب التبديل المتصلة بدوائر امتصاص DCR في مصادر طاقة التبديل المختلفة، ومقاومة التطبيق في الجزء عالي الجهد من كوابح مصابيح الهاليد المعدنية.
تنتمي PTC و NTC إلى مكونات الأداء الحراري. تتمتع PTC بمعامل درجة حرارة موجب كبير، بينما تتمتع NTC بمعامل درجة حرارة سالبة كبير. تختلف خصائص المقاومة ودرجة الحرارة وخصائص الفولت أمبير وعلاقة التيار والوقت تمامًا عن المقاومات العادية. عند تبديل مصادر الطاقة، تُستخدم مقاومات PTC ذات معامل درجة الحرارة الإيجابية بشكل شائع في الدوائر التي تتطلب مصدر طاقة فوريًا. على سبيل المثال، يوفر PTC المستخدم في دائرة إمداد طاقة الدائرة المتكاملة للإثارة تيار بدء التشغيل لدائرة القيادة المتكاملة بقيمة مقاومته المنخفضة في لحظة بدء التشغيل. بعد أن تقوم الدائرة المتكاملة بإنشاء نبضة خرج، يتم بعد ذلك تزويدها بجهد مصحح بواسطة دائرة التبديل. أثناء هذه العملية، تقوم PTC تلقائيًا بإغلاق دائرة البداية بسبب زيادة درجة الحرارة والمقاومة من خلال تيار البداية. تُستخدم المقاومات المميزة لدرجة الحرارة السلبية NTC على نطاق واسع كمقاومات لحظية للحد من تيار الإدخال في تبديل مصادر الطاقة، لتحل محل مقاومات الأسمنت التقليدية. فهي لا توفر الطاقة فحسب، بل تقلل أيضًا من ارتفاع درجة الحرارة الداخلية. في وقت تشغيل مصدر الطاقة، يكون تيار الشحن الأولي لمكثف المرشح مرتفعًا للغاية، ويتم تسخين NTC بسرعة. بعد وصول ذروة شحن المكثف، تنخفض مقاومة NTC بسبب ارتفاع درجة الحرارة. في ظل ظروف العمل الحالية العادية، فإنه يحافظ على قيمة المقاومة المنخفضة، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة للآلة بأكملها.
بالإضافة إلى ذلك، يتم أيضًا استخدام مقاومات أكسيد الزنك بشكل شائع في تبديل دوائر إمداد الطاقة. ضغط أكسيد الزنك
يحتوي المكثف على وظيفة امتصاص جهد الذروة سريعة للغاية. أكبر خاصية للفاريستور هي أنه عندما يكون الجهد المطبق عليه أقل من العتبة، فإن التيار المتدفق عبره يكون صغيرًا للغاية، أي ما يعادل صمامًا مغلقًا. عندما يتجاوز الجهد العتبة، فإن التيار المتدفق من خلاله يرتفع، أي ما يعادل فتح الصمام. من خلال استخدام هذه الوظيفة، يمكن قمع الجهد الزائد غير الطبيعي الذي يحدث غالبًا في الدائرة ويمكن حماية الدائرة من تلف الجهد الزائد. يتم توصيل المتغيرات بشكل عام بمدخل التيار الكهربائي لتحويل مصادر الطاقة ويمكنها امتصاص الجهد العالي الناتج عن البرق من شبكة الطاقة، مما يوفر الحماية عندما يكون جهد التيار الكهربائي مرتفعًا جدًا.
