كيف يعمل مزود الطاقة الخطي القابل للبرمجة؟ ما هو مبدأ التصميم؟
تستخدم مصادر الطاقة القابلة للبرمجة على نطاق واسع في اختبار وقياس مجموعة متنوعة من المنتجات الإلكترونية وتتوسع في صناعات أخرى أيضًا. يتم استخدام مزود الطاقة القابل للبرمجة في صناعة الطلاء الكهربائي التقليدية ، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير من جودة وأتمتة منتجات الطلاء الكهربائي. تقليل المصاريف. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا للكفاءة العالية لإمدادات الطاقة القابلة للبرمجة ، يمكن تقليل استهلاك الطاقة في العديد من الصناعات التقليدية بشكل كبير.
بعد ذلك ، سنصف كيفية عمل مصدر طاقة خطي قابل للبرمجة.
يشتمل نموذج التصميم الأساسي لمصدر الطاقة على أجهزة المعدل والتحميل ومكونات التحكم المتصلة في سلسلة.
مخطط دارة مبسط لسلسلة مزود طاقة مصحح. وهو يتألف من منظم مسبق (كقاطع دائرة كهربائية) للتحكم في الطور وعنصر سلسلة مقاومة متغيرة. يقلل المنظم المسبق الذي يتم التحكم فيه في الطور من تبديد الطاقة عن طريق الحفاظ على انخفاض ثابت في التسرب عبر عناصر السلسلة. تراقب دائرة التحكم في التغذية المرتدة بشكل مستمر إخراج مصدر الطاقة وتضبط مقاومة السلسلة لتحقيق الاستقرار في جهد الخرج المستمر.
يتكون جهاز المقاومة المتغير المتسلسل في مصدر الطاقة في الواقع من واحد أو أكثر من ترانزستورات الطاقة التي تعمل في وضع خطي ، لذلك غالبًا ما يُطلق على مصدر الطاقة الذي يستخدم هذا النوع من المقومات مصدر طاقة خطي. تتمتع إمدادات الطاقة الخطية بالعديد من المزايا. بفضل ثباته العالي وضجيجه المنخفض ، فهو الحل الأسهل والأكثر فعالية للطاقة على طاولة البحث والتطوير.
مصدر الطاقة هو مصدر طاقة مزدوج النطاق يمكن أن يكون له جهد أعلى عندما يكون التيار أقل وتيارًا أعلى عندما يكون الجهد أقل. مع مصدر طاقة تقليدي أحادي النطاق ، تكون طاقة الخرج في أقصى حد لها فقط عندما يكون كل من مخرجات الجهد والتيار في أقصى حد لها. يمكن أن يوفر مصدر طاقة خطي من قسمين أقصى طاقة خرج حيث يكون للقسمين أقصى جهد وإخراج تيار. عند استخدام مصدر طاقة مزدوج النطاق ، يوجد صنبور في منتصف الكبل الثانوي من المحول الرئيسي ، بالقرب من القابس الطرفي. يمكن تبديل المفتاح الموجود أمام المنظم المسبق مباشرةً بين هذين المخرجين ، وقد تم تحديد الإخراج الخلفي بالفعل. الجهد العالي ، وضع التيار المنخفض أو وضع الجهد المنخفض الحالي. هذه التقنية فعالة للغاية في تقليل استهلاك الطاقة للأجهزة التسلسلية.
من حيث الأداء ، تتمتع مصادر الطاقة الخطية بخصائص ممتازة للمصدر والحمل ويمكنها الاستجابة بسرعة لتغيرات الشبكة والحمل. لذلك ، يعد تنظيم الخط وتنظيم الحمل ووقت استرداد النقل أفضل من معظم تبديل إمدادات الطاقة. تتمتع مصادر الطاقة الخطية بالعديد من المزايا الأخرى مثل: تموج وضوضاء منخفضة للغاية ، والتسامح مع التغيرات في درجات الحرارة المحيطة ، والموثوقية العالية.
في مصدر طاقة خطي قابل للبرمجة ، تتحكم دائرة التحكم الرقمية في مستوى التحكم في الإخراج الخاص بـ DAC للتحكم المباشر في قيمة الجهد المبرمج لمصدر الطاقة. سيرسل خرج مصدر الطاقة جهدًا في نفس الوقت إلى دائرة التحكم للإشارة إلى أن لديها جهد الخرج المطلوب. بعد أن تتلقى دائرة التحكم معلومات الجهد من طرف الخرج ، فإنها ترسل المعلومات إلى الشاشة. بطريقة مماثلة ، تقوم دائرة التحكم أيضًا بإعلام الأجهزة الأخرى بحالة الإدخال والإخراج لوحدة إمداد الطاقة من خلال واجهة كمبيوتر مثل GPIB أو RS -232 أو USB أو LAN. يتم تأريض واجهات الكمبيوتر الشخصي مباشرة ويتم استخدام العزل البصري بين دائرة التحكم ومصدر الطاقة.
تعتبر إمدادات الطاقة الخطية للتيار المستمر معقدة للغاية من حيث التصميم والأداء بشكل جيد للغاية. ومع ذلك ، فإن المشكلة الرئيسية هي الكفاءة المنخفضة نسبيا. مع طاقة الخرج الكاملة ، لا تصل الكفاءة عادةً إلى 60 بالمائة. إذا تم ضبط جهد الخرج على مستوى أقل ، فسيتم تقليل الكفاءة بشكل أكبر. مع زيادة القوة ، يزداد الحجم والوزن أيضًا بشكل متناسب. لذلك ، غالبًا ما يتم استخدام مصادر الطاقة في وضع التبديل في مصادر الطاقة عالية الأداء.
