طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ – قسمت اول

توپولوژی منابع تغذیه سوئیچینگ:

منابع تغذیه جزء جدا‌نشدنی لوازم‌الکتریکی هستند. هرطرحی برای تأمین‌انرژی نیاز به یک منبع‌تغذیه دارد. برای این‌منظور هر طراحی این‌کار را با ‌روش‌خود، مطابق با اصول‌کار و نیازهای موجود انجام می‌دهد. منابع‌تغذیه بسته‌به مورد‌استفاده، چند راه‌کارکلی دارند که البته هر‌کدام از آن‌ها محاسن‌و معایب خود را دارند.

منابع غیر ایزوله:

برای تأمین توان‌مصرفی می‌توان از منابع سوئیچینگ غیرایزوله استفاده کرد: مبدل‌های باک، بوست، باک بوست، اسپایک و… .

همان‌طورکه از اسم منابع سوئیچینگ غیر‌ایزوله هم پیداست، دراین روش منبع‌اصلی به خروجی متصل است. البته مزایایی هم دارند مثل: هزینه‌ی تمام‌شده‌ی پایین، سادگی‌طرح و… . در این نوع منابع می‌توان ولتاژمنبع را در خروجی افزایش و یا کاهش داد. حتی می‌توان پلاریته آنرا نیز معکوس کرد.

منابع سوئیچینگ ایزوله

در این نوع منابع ولتاژ ورودی کاملاً از خروجی ایزوله است؛ مثل فلای بک، فوروارد و … که همین بزرگ‌ترین حسن منابع سوئیچینگ ایزوله است. این نوع منابع در توان‌های پایین بصورت گسترده‌ای استفاده می‌شوند؛ مثل: شارژر‌های موبایل، تغذیه‌ی تلویزیون‌ها، آداپتور‌های معمول بازار و … .

در توان‌های بالاتر، از مبدل‌های ایزوله با توپولوژی‌های دیگر همچون پوش‌پول، نیم پل و تمام پل استفاده می‌شود.

محدوده‌ی توانی هریک از سیستم‌ها مطابق با جدول‌زیر است:

دقت‌کنید که برای استفاده‌از هر طرحی باید به یکسری نکات توجه کرد. درمورد تغذیه، هنگام طراحی به‌مواردی همچون محل مورد‌استفاده، ایمنی کاربر، ولتاژ و جریان‌ورودی و ولتاژ و جریان مورد‌نیاز توجه کرد تا بتوان بهترین راه‌کار را انتخاب کرد. برای‌مثال فرض‌کنید روی پشت‌بام خود پنل‌خورشیدی نصب‌کرده‌اید. می‌خواهید از انرژی آن برای روشنایی خانه استفاده کنید. در این پروژه چه باید کرد؟ از کدام طریق بهترین نتیجه را می‌شود گرفت؟ برای حل این مسئله باید یکسری موارد مشخص‌شوند؛ برای مثال:

• در این پروژه آیا اپراتور به سیستم دسترسی فیزیکی دارد؟ یعنی فرض‌کنید یک پنل کنترل دارید که کاربر برای تنظیم سیستم باید با آن کار کند. همین‌دلیل کافی‌ست تا از فکر استفاده از منابع غیرایزوله خارج شوید.
• ولتاژ و جریان‌ورودی شما چقدر است و تا چه‌اندازه می‌تواند توان تولید کند؟ فرض‌کنید ۴۸ ولت و ۱۰ آمپر می‌تواند تحویل‌دهد. بااین‌حساب توان‌خروجی معادل ۴۸۰ وات است.

خب باتوجه‌به مشخصه‌های‌بالا منبع باید ایزوله باشد و بتواند توانی حدود ۵۰۰ وات را ارائه‌کند. درجدول‌که نگاه کنیم می‌بینیم که مبدل پوش‌پول برای این‌کار مناسب‌است. پس طرح خود را برمبنای آن پایه‌ریزی می‌کنیم. البته موارد دیگری هم در این طرح باید لحاظ شود تا خروجی آن کاملاً شبیه به ولتاژ برق شهری شود، ولی اساس‌کار همین است.

در پست‌ طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ آموزش PI EXPERT – قسمت دوم با ما همراه باشید.

منبع: سیسوگ