Virtalähde on osa laitteistoa, jota käytetään muuntamaan pistorasiasta tuleva teho käyttökelpoiseksi virraksi moniin osiin sähkölaitteen sisällä. Jokaisen energiansyötön on käytettävä siihen kytkettyä kuormaa. Suunnittelusta riippuen virtalähde voi saada energiaa erityyppisistä energialähteistä, kuten sähköenergian siirtojärjestelmät , sähkömekaaniset järjestelmät, kuten generaattorit ja generaattorit, aurinkosähkömuuntimet, energian varastointilaitteet, kuten akku ja polttokennot, tai muu virtalähde. Virtalähteitä on kahdenlaisia, AC- ja DC-virtalähteet. Sähkölaitteen sähköisten ominaisuuksien perusteella se voi käyttää vaihtovirtaa tai tasavirtaa.

Mikä on virtalähde?

Virtalähde voidaan määritellä, koska se on sähkölaite, jota käytetään antamaan sähkönsyöttö sähkökuormille. Tämän laitteen päätehtävänä on muuttaa sähkövirta lähteestä tarkkaan jännitteeseen, taajuuteen ja virtaan kuorman syöttämiseksi. Joskus, nämä virtalähteet voidaan nimetä sähkömuuntimiksi. Jotkut tarvikkeet ovat erillisiä kuormia, kun taas toiset valmistetaan hallitsemiinsa laitteisiin.

Virtalähteen lohkokaavio

Virtalähdepiiriä käytetään erilaisissa sähkö- ja elektroniikkalaitteissa. Virtalähdepiirit luokitellaan erityyppisiin niiden tehon perusteella, jota ne käyttävät piirien tai laitteiden tuottamiseen. Esimerkiksi mikrokontrolleripohjaiset piirit ovat yleensä 5 V DC -ohjattavia virtalähteitä (RPS), jotka voidaan suunnitella erilaisella menetelmällä tehon vaihtamiseksi 230 V AC: stä 5 V DC: ksi.

Virtalähteen lohkokaavio ja 230 V AC: n vaiheittainen muuntaminen 12 V DC: ksi käsitellään jäljempänä.

Pienennetty muuntaja muuntaa 230 V: n vaihtovirran 12 V: ksi.
Sillan tasasuuntaajaa käytetään vaihtamaan vaihtovirta tasavirtaan
Kondensaattoria käytetään vaihtamaan vaihtelevat aallot ja antamaan jännitteen säätimelle.
Lopuksi jännitteen säädin säätää jännitteen 5 V: ksi ja lopuksi estodiodia käytetään sykkivän aaltomuodon ottamiseen.

Virtalähteen lohkokaavio

Virtalähteen ja sen eri tyyppien luokitus

Tässä keskustelemme erityyppisistä virtalähteistä, joita on ollut markkinoilla. Seuraava taulukko kertoo virtalähteiden perustyypit seuraaville olosuhteille.

	LÄHTÖ = DC	LÄHTÖ = AC
TULO = AC	Seinä syylä Penkkivirtalähteet Akkulaturi	Eristysmuuntaja Vaihteleva vaihtovirtalähde Taajuudenmuuttaja
TULO = DC	DC-DC-muunnin	Invertteri Generaattori UPS

Vaihteleva vaihtovirtalähde

Eri vaihtojännitteet syntyvät käyttämällä muuntajaa. Muuntaja voi olla useita käämiä tai hanoja, jolloin laite käyttää kytkimiä eri jännitetasojen valitsemiseen. Vaihtoehtoisesti vaihtelevaa muuntajaa (säädettävää autotransformaattoria) voidaan käyttää vaihtamaan jännitteitä jatkuvasti. Joitakin vaihtelevia vaihtovirtalähteitä ovat mukana mittarit jännitteen, virran ja / tai tehon valvomiseksi.

“kuinka testata kondensaattoria yleismittarilla ”

Vaihteleva vaihtovirtalähde

Sääntelemätön lineaarinen virtalähde

Sääntelemättömät virtalähteet sisältävät alasuuntaisen muuntajan, tasasuuntaajan, suodatinkondensaattorin ja ilmausvastuksen. Tämäntyyppinen virtalähde on yksinkertaisuuden vuoksi halvin ja luotettavin pienitehoisten vaatimusten kannalta. Suurin haitta on, että lähtöjännite ei ole vakio. Se vaihtelee tulojännitteen ja kuormitusvirran mukaan, eikä aaltoilu ole sopiva sähköisiin sovelluksiin. Aaltoilua voidaan vähentää vaihtamalla suodatinkondensaattori LC-suodattimeksi (induktori-kondensaattori), mutta kustannukset kasvavat.

Sääntelemätön lineaarinen virtalähde

Tulomuuntaja

Tulomuuntajaa käytetään muuntamaan tulevan linjan jännite alas vaaditulle virtalähteen tasolle. Se eristää myös lähtöpiirin verkkojännitteestä. Tässä käytämme a askelmuuntaja .

Tasasuuntaaja

Tasasuuntaaja, jota käytetään muuntamaan AC-muodosta tuleva signaali raakavirraksi. Katso nämä linkit. Saatavilla on erityyppisiä tasasuuntaajia puoliaallon tasasuuntaaja ja täysiaallon tasasuuntaaja .

Suodatin kondensaattori

Tasasuuntaajan sykkivä tasavirta syötetään tasoituskondensaattoriin. Se poistaa ei-toivotut aaltoilut sykkivässä DC: ssä.

Ilmanpoistovastus

Bleeder-vastus tunnetaan myös virtalähteen tyhjennysvastuksena. Se on kytketty suodatinkondensaattoreiden yli tyhjentämään varastoituneen latauksensa, jotta sähköjärjestelmän syöttö ei ole vaarallista.

Ohjelmoitava virtalähde

Tämän tyyppinen virtalähde sallii kauko-ohjauksen sen toiminnan analogisen tulon kautta, muuten digitaaliset rajapinnat, kuten GPIB tai RS232. Tämän virtalähteen hallitut ominaisuudet sisältävät virran, jännitteen, taajuuden. Tämän tyyppisiä tarvikkeita käytetään monissa sovelluksissa, kuten puolijohteiden valmistuksessa, röntgengeneraattoreissa, kiteiden kasvun seurannassa, automatisoidussa laitteiden testauksessa.

Yleensä tämän tyyppiset virtalähteet käyttävät välttämätöntä mikrotietokonetta virtalähteen ohjaamiseen ja seurantaan. Tietokoneliitännällä varustettu virtalähde käyttää tavanomaisia (tai) omia tiedonsiirtoprotokollia ja laitteen ohjauskieliä, kuten SCPI (vakio-komennot ohjelmoitaville laitteille)

Tietokoneen virtalähde

Tietokoneen virtalähde on osa laitteistoa, jota käytetään vaihtamaan pistorasiasta syötetty teho käyttökelpoiseksi virraksi tietokoneen useille osille. Se muuntaa vaihtovirran tasavirraksi

Se ohjaa myös ylikuumenemista säätämällä jännitettä, joka voi muuttua manuaalisesti tai automaattisesti virtalähteen perusteella. PSU: ta tai virtalähdettä kutsutaan myös virtalähteeksi tai virtalähteeksi.

Tietokoneessa sisäiset komponentit, kuten kotelot, emolevyt ja virtalähteet, ovat kaikki saatavana eri kokoonpanoissa, koot, jotka tunnetaan muodoltaan. Kaikkien näiden kolmen komponentin on oltava hyvin sovitettuja toimimaan yhdessä.

Säännelty lineaarinen virtalähde

Säännellyt lineaariset virtalähteet ovat samat kuin sääntelemättömät lineaariset virtalähteet sitä paitsi 3-napainen säädin käytetään ilmanpoistovastuksen sijasta. Tämän syötteen päätavoitteena on tuottaa vaadittu tasavirta kuormalle. DC-virtalähde käyttää verkkovirtaa tulona. Eri sovellukset vaativat eritasoisia ominaisjännitteitä, mutta nykyään tasavirtajännitteet tarjoavat tarkan lähtöjännitteen. Ja tätä jännitettä säätelee elektroninen piiri siten, että se tuottaa vakion lähtöjännitteen laajalla lähtökuormien alueella.

Säännelty virtalähteen lohkokaavio

Tässä on annettu säännellyn lineaarisen virtalähteen peruspiirikaavio.

Säännelty lineaarinen virtalähde

Tämän virtalähteen pääpiirteet ovat seuraavat.

Tämän virtalähteen hyötysuhde on 20-25%
Tässä virtalähteessä käytetyt magneettiset materiaalit ovat CRGO-ydin tai Stalloy.
Se on luotettavampi, vähemmän monimutkainen ja iso.
Se antaa nopeamman vastauksen.

Lineaarisen virtalähteen tärkeimpiä etuja ovat luotettavuus, yksinkertaisuus, alhaiset kustannukset ja melutaso on matala. Näiden etujen lisäksi on joitain haittoja, kuten

Nämä ovat parhaita useille pienitehoisille sovelluksille, kun tarvitaan suuritehoisia haittoja, jotka muuttuvat selkeämmiksi. Tämän virtalähteen haittoihin kuuluu suuri lämpöhäviö, koko ja alhainen hyötysuhde. Aina kun lineaarista virtalähdettä käytetään suuritehoisissa sovelluksissa, virran hallintaan tarvitaan suuria komponentteja.

Tasoitus

Kun tasasuuntaaja on AC-signaalista, tasavirta on tasoitettava vaihtelevan jännitetason poistamiseksi. Tähän tarkoitukseen käytetään yleensä suuriarvoisia kondensaattoreita.

Jännitteensäädin

Lineaarisella säätimellä on aktiivinen (BJT tai MOSFET) läpivirtauslaite (sarja tai shuntti), jota ohjaa suurivahvistettu differentiaalivahvistin. Se vertaa lähtöjännitettä tarkkaan vertailujännitteeseen ja säätää päästölaitetta pitämään vakiotasoisen lähtöjännitteen yllä. Lineaarisia virtalähteitä on kahta päätyyppiä. Lue lisää Eri tyyppiset jännitesäätimet ja toimintaperiaate .

Sarjan säädin

Tämä on yleisimmin käytetty lineaaristen virtalähteiden säädin. Kuten nimestä käy ilmi, sarjaelementti sijoitetaan piiriin alla olevan kuvan mukaisesti, ja sen vastus vaihteli ohjauselektroniikan kautta sen varmistamiseksi, että oikea lähtöjännite syntyy otetulle virralle.

Sarjajännitesäätimen tai sarjapääsysäätimen käsite

Shunt-säädin

Shunttiohjainta käytetään vähemmän laajalti jännitteen säätimen pääelementtinä. Tässä muuttujaelementti sijoitetaan kuorman yli, kuten alla on esitetty. Tulolähteen kanssa on sarjaan sijoitettu lähdevastus, ja shunttiohjainta vaihdellaan sen varmistamiseksi, että kuorman jännite pysyy vakiona.

Shunt-jännitesäädin ja palaute

Kytkentätilan virtalähde (SMPS)

SMPS: llä on tasasuuntaaja, suodatinkondensaattori, sarjatransistori, säädin, muuntaja, mutta se on monimutkaisempi kuin muut keskustelemamme virtalähteet.

Kytkentätilan virtalähde

Yllä esitetty kaavio on yksinkertainen lohkokaavio. Vaihtovirtajännite tasataan säätämättömäksi tasajännitteeksi sarjatransistorin ja säätimen avulla. Tämä tasavirta pilkotaan vakiona korkeataajuuksiseksi jännitteeksi, mikä mahdollistaa muuntajan koon dramaattisen pienentämisen ja mahdollistaa paljon pienemmän virtalähteen. Tämäntyyppisten syöttöjen haittapuolena on, että kaikki muuntajat on valmistettava mittatilaustyönä ja virtalähteen monimutkaisuus ei sovi pienituotantoon tai taloudellisiin pienitehoisiin sovelluksiin. Katso tämä linkki osoitteeseen Tietää kaikki SMPS: stä .

Kytkentätilan virtalähde (SMPS)

Keskeytymätön virtalähde (UPS)

UPS on varavirtalähde, joka virtakatkoksen tai vaihtelun sattuessa antaa riittävästi aikaa järjestelmän moitteettomaan sammuttamiseen tai valmiusgeneraattorin käynnistymiseen. UPS koostuu yleensä ladattavista akuista ja virran tunnistus- ja ilmastointipiireistä. Lue lisää UPS-piirikaaviosta ja erilaisista tyypeistä, katso lisätietoja tästä linkistä UPS-piirikaavio ja toiminta .

Keskeytymätön virtalähde (UPS)

“logiikkaportit ja niiden totuustaulukot ”

DC-virtalähde

DC-virtalähde on sellainen, joka tarjoaa tasaisen tasajännitteen sen kuormalle. Suunnitelmansa mukaan tasavirtalähdettä voidaan ohjata tasavirtalähteestä tai vaihtovirtalähteestä, kuten sähköverkosta.

DC-virtalähde

Kyse on erityyppisistä virtalähteistä, joihin kuuluvat lineaariset virtalähteet, kytkentätilan virtalähde, keskeytymätön virtalähde. Lisäksi toteuttaa elektroniikka ja sähköprojektit tai kaikki virtalähteen tyyppejä koskevat tiedot jäivät vapaasti antamaan palautetta antaa ehdotuksiasi, kommentteja alla olevassa kommenttiosassa.