ספק כוח וסיווגו
מקור כוח הוא מכשיר הממיר צורות אחרות של אנרגיה לאנרגיה חשמלית.
מקור הכוח מבוסס על העיקרון של"מגנטיזם מייצר חשמל", אשר מייצר חשמל ממקורות אנרגיה מתחדשים כגון כוח מים, אנרגיית רוח, גאות ים, הפרש לחץ מים בסכר, אנרגיה סולארית ו שריפת שאריות פחם ושמן.
מקורות הכוח הנפוצים הם סוללות יבשות (זרם ישר) ומקורות חשמל ביתיים של 110V-220V AC.
סיווג כוח
(1) ספק כוח רגיל
ניתן לחלק את ספק כוח רגיל ל: ספק כוח מיתוג, ספק כוח מהפך, ספק כוח AC, ספק כוח DC, ספק כוח DC/DC, ספק כוח תקשורת, ספק כוח מודול, ספק כוח בתדר משתנה, ספק כוח UPS, כוח חירום EPS ספק, ספק כוח טיהור, ספק כוח מחשב ספק כוח ספק כוח, ספק כוח ויסות מתח, ספק כוח שנאי.
(2) ספק כוח מיוחד
ניתן לחלק את ספק כוח מיוחד ל: ספק כוח חוף, ספק כוח אבטחה, ספק כוח במתח גבוה, ספק כוח רפואי, ספק כוח צבאי, ספק כוח תעופה וחלל, ספק כוח לייזר ועוד ספקי כוח מיוחדים.
ספק כוח מיוחד הוא סוג מיוחד של ספק כוח. מה שנקרא המיוחד נובע בעיקר בגלל שהדרישות למדידת האינדיקטורים הטכניים של ספק הכוח שונים מאלה של ספקי הכוח הנפוצים, שהם בעיקר בגלל שמתח המוצא גבוה במיוחד, זרם המוצא גדול במיוחד, או דרישות יציבות, תגובה דינמית ואדוות גבוהות במיוחד, או שנדרש מתח המוצא של ספק הכוח. או שהזרם הוא דופק או דרישות אחרות. זה הופך את התכנון והייצור של ספקי כוח כאלה לבעלי דרישות מיוחדות ואף מחמירות יותר מאשר לספקי כוח רגילים. ספקי כוח מיוחדים מיועדים בדרך כלל לעומסים או אירועים מיוחדים, ויש להם מגוון רחב של יישומים. כוללים בעיקר: אלקטרוליזה אלקטרוליזה, חמצון אנודי, חימום אינדוקציה, ציוד רפואי, תפעול חשמל, בדיקת חשמל, הסרת אבק להגנת הסביבה, טיהור אוויר, עיקור מזון, אינפרא אדום לייזר, תצוגה פוטו-אלקטרית וכו' בענייני הגנה לאומית וצבא, ספקי כוח מיוחדים יש יותר שימושים שאין להם תחליף מאשר לספקי כוח רגילים, המשמשים בעיקר לניווט מכ"ם, פיזיקה באנרגיה גבוהה, פיזיקת פלזמה ומחקר טכנולוגי גרעיני. (זה מרגיש שמשתמשים בו בעיקר בצבא)
סוג נפוץ
ספק כוח AC
ספק כוח שיכול לספק מתח ותדר יציבים נקרא ספק כוח AC יציב. העבודה שנעשתה על ידי רוב היצרנים המקומיים היא לייצב את מתח ה-AC. להלן תיאור קצר של מאפייני הסיווג שלו בהתבסס על ספק הכוח AC הזמין בשוק.
סוג התאמת פרמטר (תהודה).
סוג זה של ספק כוח מווסת, העיקרון הבסיסי של ייצוב מתח הוא תהודה מסדרת LC, והווסת הרוויה המגנטית המוקדמת שייכים לקטגוריה זו. יש לו את היתרונות של מבנה פשוט, ללא רכיבים רבים, אמינות גבוהה, טווח ויסות מתח רחב ויכולות חזקות נגד הפרעות ועומס יתר. החסרונות הם צריכת אנרגיה גבוהה, רעש גבוה, כבד ועלות גבוהה.
מייצב המתח הפרמטרי פותח על בסיס עקרון הרוויה המגנטית וה-& quot;מגבר מגנטי מתכוונן אלקטרוני AC Voltage Regulator" (סוג 614) שהיה פופולרי בסין בשנות ה-50 הם כולם מייצבי מתח AC מסוג זה.
סוג התאמת צימוד עצמי (יחס טרנספורמציה).
1. סוג ויסות מתח מכני, כלומר, מנוע הסרוו מניע את מברשת הפחמן לנוע על משטח ההזזה המתפתל של השנאי האוטומטי כדי לשנות את היחס בין Vo ל-Vi כדי לממש את ההתאמה והיציבות של מתח המוצא. סוג זה של וסת יכול לנוע בין כמה מאות וואט לכמה קילוואט. הוא מאופיין במבנה פשוט, עלות נמוכה ועיוות צורת גל פלט נמוך; אך מכיוון שמגע ההחלקה של מברשת הפחמן קל לייצר ניצוצות חשמליים, המברשת ניזוקה או אפילו נשרפת והופכת לפסולה; ומהירות התאמת המתח איטית.
2. שנה את סוג הברז, הפוך את השנאי האוטומטי למספר ברזים קבועים, והשתמש בממסרים או תיריסטורים (ממסרי מצב מוצק) כ-10 מתגים כדי לשנות אוטומטית את מצבי הברז כדי לייצב את מתח המוצא.
היתרונות של סוג זה של מייצב מתח הם מעגל פשוט, טווח ויסות מתח רחב (130V-280V), יעילות גבוהה (≥95%) ומחיר נמוך. החיסרון הוא שדיוק ויסות המתח נמוך (±8-10%) וחיי העבודה קצרים. מתאים למשפחה לספק חשמל למזגן.
וסת טיהור מסוג פיצוי בעל הספק גבוה (כולל וסת דיוק)
הוא משתמש בקישורי פיצוי כדי לייצב את מתח המוצא וקל לממש בקרת מיקרו-מחשב.
היתרונות שלו הם ביצועים טובים נגד הפרעות, דיוק ויסות מתח גבוה (≤±1%), תגובה מהירה (40 ~ 60ms), מעגל פשוט ותפעול אמין. החסרונות הם: תנודות בתדר נמוך כאשר נעשה שימוש בעומסים לא ליניאריים כגון מחשבים ומתגים הנשלטים על ידי תוכנה; עיוות הזרם בצד הקלט גדול, ומקדם הספק המקור נמוך; למתח המוצא יש שינוי פאזה למתח הכניסה. יחידות עם דרישות גבוהות יותר לפונקציות נגד הפרעות מתאימות לשימוש בערים. כאשר המחשב מספק חשמל, יש להשתמש במייצב מתח של פי 2-3 מההספק הכולל של המחשב. מכיוון שיש לו את היתרונות של ייצוב מתח, אנטי הפרעות, מהירות תגובה מהירה ומחיר מתון, הוא נמצא בשימוש נרחב.
החלפת ספק כוח AC
הוא משמש בטכנולוגיית אפנון רוחב דופק בתדר גבוה. ההבדל מספקי כוח מיתוג כללי הוא שהמוצא שלו חייב להיות מתח AC עם תדר ופאזה זהים לזה של צד הקלט. צורות הגל של מתח המוצא שלה כוללות גל מעין ריבוע, גל טרפז, גל סינוס וכו'. ספק הכוח האל-פסק (UPS) בשוק מוציא את ספק כוח האחסון והמטען, וזהו ספק כוח מיוצב AC מסוג מתג. יש לו ביצועים טובים, פונקציית שליטה חזקה וקל למימוש אינטליגנציה. זהו ספק כוח AC מבטיח מאוד. עם זאת, בשל המעגל המסובך שלו ומחירו הגבוה יותר, הקידום שלו איטי יותר.
ספק כוח מיוצב DC
ניתן לחלק ספקי כוח מיוצבים DC לספקי כוח כימיים, ספקי כוח מיוצבים ליניאריים וספקי כוח מיוצבים מסוג מתג בהתאם להרגלים. יש להם סוגים שונים:
כוח כימי
סוללות יבשות הנפוצות, סוללות עופרת, סוללות ניקל-קדמיום, ניקל-מימן ו-ליתיום-יון שייכות כולן לקטגוריה זו, כל אחת עם היתרונות והחסרונות שלה. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, סוללות חכמות הופקו; במונחים של חומרי סוללות נטענות, מפתחים אמריקאים גילו יודיד של מנגן, שניתן להשתמש בו לייצור זמן פריקה זול, קומפקטי וארוך, שניתן לשמור עליו לאחר טעינות מרובות. סוללה נטענת ידידותית לסביבה עם ביצועים טובים.
ספק כוח יציב ליניארי
לספק הכוח המיוצב הליניארי יש תכונה משותפת שצינור הרגולטור של מכשיר הכוח שלו פועל באזור הליניארי, והפלט מתייצב על ידי מפל המתח בין צינורות הווסת. בשל האובדן הסטטי הגדול של צינור הכוונון, יש להתקין רדיאטור גדול כדי לפזר חום. יתרה מכך, מכיוון שהשנאי עובד על תדר ההספק (50Hz), המשקל גדול יחסית.
היתרונות של סוג זה של ספק כוח הם יציבות גבוהה, אדווה קטנה, אמינות גבוהה, קל ליצור רב-ערוצי ופלט מתכוונן ברציפות. החיסרון הוא שהוא גדול, מגושם ויעילות נמוכה יחסית. ישנם סוגים רבים של ספק כוח יציב מסוג זה. מאופי המוצא, ניתן לחלקו לאספקת כוח מווסתת ולאספקת זרם קבועה, ולאספקת חשמל מווסתת וקבועה (ביסטית) המשלבת ייצוב מתח וזרימה קבועה. במונחים של ערך הפלט, ניתן לחלק אותו לספק כוח פלט בנקודה קבועה, סוג התאמת מתג פס וסוג פוטנציומטר מתכוונן ברציפות. ניתן לחלק את חיווי הפלט לסוג חיווי מצביע וסוג תצוגה דיגיטלית וכן הלאה.
החלפת ספק כוח DC
סוג של ספק כוח מיוצב השונה מאספקת הכוח המיוצבת הליניארית הוא ספק הכוח המיוצב DC מסוג מיתוג. סוגי המעגלים שלו כוללים בעיקר flyback חד-קצה, חד-קצה קדימה, חצי גשר, push-pull וגשר מלא. ההבדל המהותי בינו לבין ספק הכוח הליניארי הוא שהשנאי שלו לא עובד בתדר חשמל אלא בעשרות קילו-הרץ עד כמה מגה-הרץ. הצינור הפונקציונלי פועל באזור הרוויה או הניתוק, כלומר, מצב המיתוג; לכן, ספק הכוח המיתוג נקרא בשם.
היתרונות של ספק הכוח המיתוג הם גודל קטן, קל משקל, יציב ואמין; החיסרון הוא שהאדווה גדולה יותר מאספקת הכוח הליניארית (בדרך כלל ≤ 1% VO (PP), הטובים יכולים להיות יותר מעשרה mV (PP) או פחות). ההספק שלו יכול לנוע בין מספר וואט למספר קילוואט. המחיר הוא 3 יואן עד יותר מ-100,000 יואן לוואט. להלן סיווג כללי מותאם אישית והקדמה של מספר ספקי כוח מיתוג:
1. ספק כוח AC/DC
סוג זה של ספק כוח נקרא גם ספק כוח ראשי - AC הוא זרם חילופין, DC הוא זרם ישר. הוא משיג אנרגיה מרשת החשמל, ומשיג מתח DC גבוה לאחר תיקון וסינון מתח גבוה, כדי שממיר DC/DC ישיג מתח DC יציב אחד או כמה במוצא. , ישנם מוצרים עם הספק הנעים בין מספר וואט למספר קילוואט, המשמשים בהזדמנויות שונות. ישנם מפרטים ודגמים רבים של מוצר מסוג זה, וגם ספק הכוח הראשוני (כניסת AC220, DC48V או 24V פלט) באספקת החשמל לתקשורת לפי צרכי המשתמשים שייך לקטגוריה זו.
2. ספק כוח DC/DC
במערכת התקשורת היא נקראת גם ספק הכוח המשני. זהו מתח כניסה DC המסופק על ידי ספק כוח ראשי או מארז סוללות DC, ומתח DC אחד או כמה מתקבלים במסוף המוצא לאחר המרה DC/DC.
3. ספק כוח תקשורת
ספק הכוח לתקשורת הוא בעצם ספק כוח מסוג ממיר DC/DC, אך הוא מופעל בדרך כלל על ידי DC -48V או -24V, ומשתמש בסוללת גיבוי כגיבוי של ספק הכוח DC כדי להמיר את מתח אספקת החשמל DC לתוך מתח עבודה של המעגל. ישנם שלושה סוגים: ספק כוח מרכזי, ספק כוח היררכי ואספקת כוח עם לוח יחיד. האחרון הוא בעל האמינות הגבוהה ביותר.
4. ספק כוח רדיו
כניסת החשמל של הרדיו היא AC220V/110V, והפלט הוא DC13.8V. ההספק תלוי בהספק של ספק הכוח. ישנם מוצרים זמינים עבור מספר אמפר ומאות אמפר. על מנת למנוע מהפסקת החשמל של רשת ה-AC להשפיע על פעולת הרדיו, נדרשת ערכת סוללות כגיבוי. לכן, לסוג זה של ספק כוח יש פונקציית המרה אוטומטית לטעינת הסוללה בנוסף לפלט מתח 13.8V DC.
5. ספק כוח מודול
עם ההתפתחות המהירה של המדע והטכנולוגיה, הדרישות לאמינות אספקת החשמל ויחס קיבולת/נפח הולכות וגדלות. ספק כוח מודול מראה יותר ויותר יתרונות. יש לו תדירות עבודה גבוהה, גודל קטן, אמינות גבוהה והתקנה קלה והרחבת שילוב. אז זה מאומץ יותר ויותר. נכון לעכשיו, למרות שקיים ייצור מודולים מקביל בסין, שיעור הכשלים גבוה יחסית מכיוון שטכנולוגיית הייצור לא עמדה בקצב הבינלאומי.
למרות שעלות אספקת הכוח של מודול DC/DC גבוהה יחסית כיום, מנקודת המבט של העלות הכוללת של מחזור היישום הארוך של המוצר, במיוחד עלות התחזוקה הגבוהה ואובדן המוניטין הנגרמים כתוצאה מתקלות במערכת. , עדיין כדאי לבחור במודול ספק כוח זה. כן, כדאי גם להזכיר כאן שלמעגל ממיר רוגובסקי יש את היתרונות הבולטים של מבנה מעגל פשוט, יעילות גבוהה וערך האדוות של מתח המוצא והזרם קרוב לאפס.
6. ספק כוח מיוחד
ספקי כוח במתח גבוה וזרם קטן, ספקי כוח בעלי זרם גבוה, ספקי כוח AC/DC כניסת 400Hz וכו', ניתנים לסווג בקטגוריה זו וניתן לבחור אותם בהתאם לצרכים המיוחדים. המחיר של החלפת ספק כוח הוא בדרך כלל 2-8 יואן/וואט, והמחיר של ספקי כוח מיוחדים בעלי הספק נמוך והספק גבוה מעט גבוה יותר, עד 11-13 יואן/וואט.
השתמש בשדה
מוצרי חשמל נמצאים בשימוש נרחב בבקרה אוטומציה תעשייתית, ציוד צבאי, ציוד מחקר מדעי, ציוד בקרה תעשייתי, מחשבים ומחשבים, ציוד תקשורת, ציוד חשמל, מכשור, ציוד רפואי, קירור וחימום מוליכים למחצה ותחומים אחרים.
