خدمات ساختماني و مصالح ساختماني سبك

مقايسه منابع تغذيه سوييچينگ و خطي
    منابع تغذيه خطي     منابع تغذيه سوييچينگ     ملاحظات
وزن و ابعاد     در منابع با توان بالا هيت‌سينك مورد نياز است كه ابعاد منبع را افزايش ميدهد . استفاده از ترانسفورمر هاي فركانس پايين، به حجم و سنگيني دستگاه مي افزايد .     در بعضي منابع ممكن است از ترانسفورمر (يا سلف )استفاده شود كه البته به دليل فركانس كاري بالا، سنگيني و ابعاد ترانسفورمر زياد نيست .     براي يك ابعاد و وزن مشخص، توان يك ترانسفورمر با فركانس نسبت مستقيم دارد البته به شرط اينكه بتوان تلفات هيسترزيس را پايين نگه داشت .به عبارت ديگر فركانس كاري بالاتر به معناي ابعاد كوچك تر است .
ولتاژ خروجي     در صورت استفاده از ترانسفورمر، مي توان در خروجي به هر ولتاژ دلخواهي دست يافت . در منابع خطي بدون ترانسفورمر ولتاژ خروجي از ورودي بيشتر نخواهد شد

در صورت عدم استفاده از رگولاتور، ولتاژ خروجي با بار تغيير مي كند .
    هيچ گونه محدوديتي در ولتاژ خروجي نداريم . در بيشتر مدارات فقط ولتاژ شكست ترانزيستور مي تواند محدود كننده باشد . ولتاژ خروجي با بار تغييري نمي‌كند .     يك منبع تغذيه سوييچينگ مي تواند براي دامنه گسترده تري از ولتاژ هاي ورودي و خروجي جوابگو باشد.
كارايي، توان و گرماي تلفاتي     در منابع تغذيه داراي رگولاتور، بازده عمدتاً بسته به اختلاف بين ولتاژ ورودي و خروجي است .ولتاژ خروجي از طريق تلف كردن توان اضافي به شكل حرارت، تنظيم مي گردد كه اين سبب مي شود بازده منبع تغذيه به حدود ۳۰ تا ۴۰ درصد محدود شود . در منابع تغذيه فاقد رگولاتور، تلفات مسي و آهني ترانسفورمر تنها عامل مؤثر بر كارايي منبع تغذيه است .     ولتاژ خروجي از طريق كنترل سيكل وظيفه (ديوتي سايكل) تنظيم مي گردد . ترانزيستور ها يا كاملاً روشن (حالت اشباع)هستند يا كاملاً خاموش (حالت قطع) بنابراين تلفات اهمي بين ورودي و بار وجود ندارد . حرارت ايجاد شده ناشي از ويژگيهاي غير آرماني اجزاي مدار و همچنين جريان حالت دايم مدار كنترل كننده مي باشد .     تلفات سوييچينگ در ترانزيستور ها ( به خصوص در بازه زماني كوتاهي از هر دوره تناوب كه ترانزيستور در حال گذار است )، مقاومت حالت روشن ترانزيستور ها، مقاومت معادل سري در سلف ها و خازن ها، تلفات هسته در سلف ها و افت ولتاژ روي ديودها همه و همه سبب مي گردند كه كارايي يك منبع تغذيه سوييچينگ نوعاً بين ۶۰ تا ۷۰ درصد باشد . با وجود اين با يك طراحي بهينه مثلاً استفاده از فركانس سوييچينگ بهينه، اجتناب از اشباع سلف ها و يكسوسازي فعال، مي توان به بازده ۹۵ درصد هم رسيد .
پيچيدگي     يك منبع تغذيه خطي تنظيم نشده مي تواند صرفاً از يك ديود و يك خازن تشكيل شود . در منابع تنظيم شده يك مدار گسسته يا مجتمع براي تنظيم كردن ولتاژ خروجي وجود دارد . اين مدار ( و همچنين معيار پايداري حلقه بازخورد آن ) نسبت به منابع تغذيه سوييچينگ، پيچيدگي كمتري دارد .     در اين دسته از منابع يك مدار مجتمع كنترل كننده، يك يا چند ترانزيستور و ديود قدرت، يك ترانسفورمر قدرت و چندين سلف و خازن پالاينده (فيلتر) وجود دارند .طراحي اين دسته از منابع داراي پيچيدگي هايي است كه در منابع تغذيه خطي نظير آن را نمي توان يافت .     در منابع تغذيه سوييچينگ با يك ترانسفورمر مي توان در خروجي چندين ولتاژ بدست آورد . يكي از اين ولتاژ هاي خروجي بايد براي رگولاسيون ولتاژ حلقه بازخورد استفاده شود .
تداخل فركانس راديويي     در بار زياد، ديودهاي يكسوساز ممكن است تداخل فركانس بالاي ناچيزي ايجاد كنند . در كابل هاي فاقد حفاظ (شيلد) هوم القا مي كنند كه مي تواند در فركانس صوتي مشكل ساز باشد .     به اين دليل كه جريان بطور ناگهاني قطع و وصل مي شود، اين دسته از منابع مستعد ايجاد تداخل فركانس راديويي و الكترومغناطيسي مي باشند . لذا براي كاهش تداخل بايد از پالايه (فيلتر)هاي تداخل الكترومغناطيسي و همچنين حفاظ هاي فركانس راديويي بهره جست .     در منابع تغذيه سوييچينگ وجود سيمهاي ارتباطي بلند بين اجزاي مدار مي تواند كارايي پالايه (فيلتر) هاي فركانس بالا را كاهش دهد .
نويز الكترونيكي در ترمينال هاي خروجي     در منابع تغذيه تنظيم نشده يك موجك (ريپل) با فركانس دو برابر برق شهري (۱۰۰ يا ۱۲۰هرتز) روي مولفه جريان مستقيم سوار خواهد شد .اين موجك مي تواند در دستگاه‌هاي صوتي ايجاد هوم نموده و در دوربين هاي امنيتي سبب نوسان در شدت روشنايي تصوير يا اعوجاج شود.     فركانس سوييچينگ سبب مي شود كه اين گونه منابع نويز بيشتري ايجاد كنند . در صورتي كه خروجي فيلتر نشود مي تواند در مدارات صوتي ايجاد نويز نموده و در مدارات ديجيتال نيز نوسانات ناخواسته ايجاد نمايد .     به كمك خازن ها و ساير مدارات پالاينده (فيلترينگ) مي توان نويز را حذف نمود . در منابع تغذيه سوييچينگ مي توان با انتخاب فركانس سوييچينگ، نويز را از محدوده فركانس كاري دستگاه دور نگه داشت مثلاً در دستگاههاي صوتي مي توان فركانس سوييچينگ را بالاتر از محدوده شنوايي انتخاب نمود .
نويز الكترونيكي در ترمينال هاي ورودي     مي تواند اعوجاج هارمونيك ايجاد نمايد ولي نويز فركانس بالاي آن ناچيز است .     منابع تغذيه سوييچينگ ارزان قيمت مي تواند نويز الكتريكي حاصل از سوييچينگ وارد شبكه برق شهري نمايد كه اين سبب بروز تداخل با ساير دستگاه‌هاي صوتي و تصويري كه به همان فاز وصل شده اند، ميگردد . منابع تغذيه سوييچينگ فاقد تصحيح ضريب توان نيز ممكن است اعوجاج هارمونيك ايجاد نمايند .     در صورت استفاده از يك فيلتر تداخل الكترومغناطيسي بين پل ديودي و ترمينال هاي ورودي، مي توان از ايجاد نويز پيشگيري كرد .
نويز آكوستيك     هوم بسيار ضعيفي ايجاد مي كنند كه عامل آن لرزش لايه هاي سيم پيچ ترانسفورمر مي باشد .     معمولاً براي انسان قابل شنيدن نيست مگر اينكه منبع تغذيه داراي فن باشد، درست كار نكند يا اينكه فركانس سوييچينگ در محدوده قابل شنيدن باشد يا لايه هاي سيم پيچ ها در يكي از زير هارمونيك هاي فركانس كاري شروع به لرزش كند .     در بعضي از منابع تغذيه سوييچينگ در حالت بدون بار فركانس كاري ممكن است در محدوده شنوايي انسان قرار گيرد و در نتيجه براي كساني كه مشكل هايپراكوسيس دارند قابل شنيدن باشد .
ضريب توان     در منابع تغذيه داراي رگولاتور ضريب توان پايين است زيرا جريان در قله (پيك) ولتاژ سينوسي از خط كشيده مي شود .     از اعداد خيلي پايين تا متوسط در تغيير است زيرا در يك منبع تغذيه سوييچينگ فاقد تصحيح ضريب توان، جريان در قله ولتاژ سينوسي از خط كشيده مي شود .     در منابع تغذيه سوييچينگ تصحيح ضريب توان فعال يا غير فعال مي تواند اين مشكل را حل نموده و حتي در بعضي از كشورهاي اروپايي اين كار الزامي است . در يك منبع تغذيه خطي، مقاومت داخلي يك ترانسفورمر معمولاً حداكثر جريان را در هر تناوب محدود نموده و به اين ترتيب ضريب توان آن از يك منبع تغذيه سوييچينگ بهتر است .
جريان هجومي وارده به منبع     در يك منبع تغذيه خطي در لحظه اتصال به برق شهري تا هنگامي كه شار مغناطيسي ترانسفورمر به يك حد پايدار برسد و خازن ها كاملاً شارژ شوند جريان هجومي بالا است .     جريان هجومي فوق العاده بالاست و فقط توسط امپدانس ورودي منبع تغذيه و مقاومت هاي سري با خازن محدود مي گردد .     خازن هاي پالاينده (فيلتر) خالي در ابتداي كار براي پر شدن جريان زيادي مي كشند كه بسيار بيشتر از جريان حالت عادي منبع مي باشد اين امر به اجزايي از مدار كه در معرض اين جريان هجومي قرار دارند فشار وارد نموده وانتخاب فيوز مناسب را مشكل مي كند .
خطر برق گرفتگي     در منابع تغذيه داراي ترانسفورمر امكان زمين كردن بدنه و هسته ترانسفورمر وجود دارد . چنانچه عايق بين سيم پيچي اوليه و ثانويه از بين برود، خطر برق گرفتگي وجود دارد كه البته با طراحي صحيح مي توان جلو آنرا گرفت . منابع تغذيه خطي بدون ترانسفورمر ذاتاً خطرناك هستند . در منابع تغذيه خطي و سوييچينگ بايد ولتاژ ورودي و گاهي خروجي را ايزوله نمود .     خط مرجع و بدنه دستگاه به ولتاژي برابر نصف ولتاژ برق شهر اما با امپدانس بالا متصل شده است مگر اينكه بدنه به زمين وصل شده باشد يا اينكه در ورودي منبع فيلتر تداخل الكترومغناطيسي موجود نباشد .     بنابر مقررات مربوط به تداخل الكترومغناطيسي و فركانس راديويي، بيشتر منابع تغذيه سوييچينگ در ورودي خود قبل از پل ديودي داراي مدار فيلتر تداخل الكترومغناطيسي بوده كه از تعدادي خازن و سلف تشكيل شده است . دو خازن كه يكي به فاز و ديگري به نول وصل است به هم سري شده اند سر وسط يراي اتصال به زمين در نظر گرفته شده است . اين يك تقسيم ولتاژ خازني ايجاد مي كند كه خط مرجع دستگاه را به ولتاژي برابر نصف برق شهر متصل مي كند .امپدانس بالاي اين خط در كاربر يك حالت گزش خفيف ايجاد مي كند و مي توان از آن براي راه اندازي يك نمايشگر خطاي زمين استفاده كرد .
خطر آسيب به تجهيزات     بسيار پايين است مگر اينكه بين سيم پيچي اوليه و ثانويه اتصال كوتاه پيش بيايد يا اينكه رگولاتور خراب شود .     ممكن است بعلت خرابي دستگاه، ولتاژ خروجي زياد شود . فشار بر خازن ها مي تواند سبب تركيدن آنها شود .در برخي موارد ولتاژ شناور مي تواند به طبقه ورودي آمپلي‌فايرها آسيب برساند .     ولتاژ شناور توسط خازن هايي ايجاد مي شود كه اوليه و ثانويه منبع تغذيه سوييچينگ را به هم وصل مي كنند . چنانچه ثانويه به زمين وصل شود يك جريان لحظه اي و بالقوه مخرب از اين خازن عبور خواهد كرد .

[۱]
منابع

    ويكي‌پدياي انگليسي

نشان خرد     اين يك مقالهٔ خرد الكترونيك است. با گسترش آن به ويكي‌پديا كمك كنيد.
منابع: ويكي پديا و talagostar . com