مشخصات یک منبع تغذیه ی خوب

در نظر بسیاری از مصرف كنندگان اكثر منابع تغذیه شبیه هم می باشند كه البته این مساله درست نیز می باشد چون كه طبیعت بازار بر این است كه اكثر تولیدكنندگان تمام هم و غم خود را بر روی عملكرد منبع تغذیه ( تولید ولتاژ خروجی ) می گذارند نه بر روی طراحی.
بنابر این هنگامی كه می خواهید منبع تغذیه ای بخرید به نكات زیر توجه كنید :
در منبع تغذیه ای كه تهیه می كنید به مسایل حرارتی آن توجه كنید. اگر منبع تغذیه ای كه تهیه می كنید در هنگام كار كردن از لحاظ حرارتی دمای قابل قبولی نداشته باشد در این صورت برای خنك كردن منبع نیاز به فن خواهید داشت و باید به نوبه خود هزینه ای برای تهیه فن، سیم كشیهای مورد نیاز و مدارات خاص آن صرف كنید.
امروزه مواد جدیدی به بازار آمده كه حرارت را بهتر انتقال می دهند و در كنار استفاده از قطعات با كیفیت بهتر و همچنین رعایت نكات طراحی باعث بهبود قابل توجه در مسایل حرارتی می شود.
بعضی منابع ساخته شده از دمای ۰ درجه سلسیوس تا دمای ۵۰ درجه سلسیوس و با حداكثر توان خروجی به صورت هوا خنك( Natural air convection cooling ) كار می كنند.
نكته بسیار مهم دیگری كه درهنگام خرید منبع تغذیه باید به آن توجه كنید پایداری حرارتی منبع تغذیه می باشد. این بدان معناست كه منبع تغذیه در بازه دمایی كه كار میكند باید ولتاژ خروجی را تا میزان خطایی كه قابل قبول است و جزء استانداردهای منبع تغذیه می باشد ثابت نگه دارد. این مسأله به خاطر آن است كه سیستمی كه شما طراحی می كنید امكان دارد در مكانهای متفاوتی در كشور نصب گردد كه بازه دمایی زیادی را در بر می گیرد و همچنین چون سیستم برای كاركرد در تمامی فصول سال می باشد در نتیجه باز هم از این نظر منبع تغذیه شما باید قابلیت كار كردن در بازه دمایی زیادی را داشته باشد.
همچنین امكان دارد سیستمی كه شما طراحی می كنید در كنار دیگر دستگاههای دیگر نصب شود كه آنها هم به نوبه خود به دلیل توان مصرفی كه دارند باعث می شود كه تا حدودی دمای سیستم افزایش یابد كه در این صورت باز هم منبع تغذیه باید بتواند ولتاژ مورد نیاز دستگاههای شما را تا خطای قابل قبولی ثابت نگه دارد.
مثالی كه برای این مساله می توان آورد سیستمهای مخابراتی می باشد كه هم باید در مكانهای شهری در دسترس نصب شوند و هم در مكانهای دورافتاده. بنابراین دستگاهها باید بتوانند در بازه دمایی زیادی كار كنند. حتی ممكن است در مكانهای با آب و هوای خشك دمای داخل اتاق یا مكانی كه سیستم در آن نصب می شود تا ۷۰ درجه سلسیوس نیز برسد. بنابراین امروزه مهندسی كنترل دما در طراحی منابع تغذیه سوییچینگ یك مساله حیاتی می باشد.
پایداری حرارتی در منابع تغذیه با یك عدد مشخص می شود كه اصطلاحا به آن Output temperature coefficient می گویند.
برای رنج كاركرد دمایی با پایداری حرارتی بسیار خوب، این میزان خطا كمتر از ۰.۰۲ ± درصد به ازای هر درجه سلسیوس تغییرات دمای سیستم می باشد.
نكته دیگری كه در هنگام خرید منبع تغذیه باید به آن توجه كنید ثابت ماندن ولتاژهای خروجی ( به میزان قابل قبول ) در رنج كاركرد ولتاژ ورودی منبع تغذیه می باشد. بازه ولتاژی كه منبع تغذیه، در ورودی با آن كار می كند باعث می شود كه سیستم با حداكثر توان خروجی در اكثر شبكه های موجود در كشور با ولتاژهای مختلف كار كند.
مثلا اگر ولتاژ ورودی منبع تغذیه برق شهر ( در مورد منابعی كه ورودی آنها ولتاژ AC است ) یا باتری ( در مورد منابعی كه ورودی آنها ولتاژ DC است ) باشد به دلیل آن كه ولتاژ ورودی دارای خطا می باشد و ثابت نیست در این صورت منبع تغذیه باید قابلیت ثابت نگه داشتن ولتاژهای خروجی را ( تا میزان خطای قابل قبول ) داشته باشد. ثابت ماندن ولتاژهای خروجی منبع تغذیه با تغییرات ولتاژ ورودی را اصطلاحا Line regulation می گویند.
برای منابع تغذیه دارای Line regulation خوب در خروجی، این میزان خطا كمتر از ۰.۵ ± درصد به ازای رنج كاركرد ولتاژ ورودی منبع تغذیه می باشد.
نكته دیگری كه در هنگام خرید منبع تغذیه باید به آن توجه كنید ثابت ماندن ولتاژهای خروجی منبع تغذیه ( به میزان قابل قبول ) در برابر تغییرات بار خروجی می باشد. زیرا امكان دارد سیستمی كه شما طراحی می كنید همواره مقدار جریان ثابتی از خروجی نكشد. ثابت ماندن ولتاژهای خروجی منبع تغذیه با تغییرات جریان خروجی را اصطلاحا Load regulation می گویند.
برای منابع تغذیه دارای Load regulation خوب در خروجی، این میزان خطا كمتر از ۰.۵ ± درصد به ازای رنج كاركرد جریان خروجی منبع تغذیه ( از % ۱۰ تا % ۱۰۰ جریان خروجی منبع تغذیه ) می باشد.
نكته مهم دیگری كه در هنگام خرید منبع تغذیه باید به آن توجه كنید مسایل حفاظتی منبع تغذیه می باشد. مثلا باید به وجود یا عدم وجود حفاظتهای زیر در یك منبع تغذیه توجه كنید :
▪ حفاظت در برابر اتصال كوتاه شدن خروجی
( Output Short Circuit Protection )
▪ حفاظت در برابر افزایش ولتاژخروجی منبع از حدی معین
( Output Over Voltage Protection )
▪ حفاظت در برابر كاهش ولتاژخروجی منبع از حدی معین
( Output Under Voltage Protection )
▪ حفاظت در برابر افزایش ولتاژ ورودی منبع از حدی معین
( Input Over Voltage Protection )
▪ حفاظت در برابر كشیدن توان اضافه تر از توان كلی اسمی دستگاه
( Total Output Over Power Protection )
▪ حفاظت در برابر كشیدن توان اضافه تر از توان اسمی هر یك از خروجیها
( Output Over Power Protection )
▪ حفاظت در برابر اتصال معكوس ولتاژ ورودی در منابعی كه به ورودی آنها ولتاژ DC وصل میشود
( Reverse Input Voltage Protection )
همین طور یكی از مسایل بسیار مهمی كه باید در هنگام خرید منبع تغذیه به آن توجه كنید مقدار عایق بودن ولتاژ ورودی از ولتاژهای خروجی و همچنین مقدار عایق بودن بدنه دستگاه ( كه معمولا آن را به Earth وصل می كنند ) از ولتاژهای ورودی و خروجی دستگاه می باشد. این كه ببینید در سیستم خود به چه میزان ولتاژ عایقی نیاز دارید و این كه منبعی كه تهیه می كنید این میزان عایقی را دارا می باشد یا نه.
زیرا در هر صورت باید این احتمال را بدهید كه اگر در ورودی منبع تغذیه ولتاژ ناگهانی زیادی بر اثر وجود خطا در سیستم انتقال برق بیافتد در این صورت منبع تغذیه باید توانایی این كه خود و سیستم شما را در برابر این ولتاژ ناگهانی محافظت كند، داشته باشد. در این حالت سیستمهای حفاظتی منبع تغذیه وارد عمل می شوند و اجازه عبور این ولتاژ ناگهانی را به خود منبع تغذیه و نهایتا سیستم شما نمی دهند و یا این كه در بدترین حالت اگر خود منبع بسوزد ولی باز هم نباید برای سیستم شما اتفاقی بیفتد و سیستم شما باید سالم باقی بماند. در این حالت میزان عایقی ولتاژ ورودی از ولتاژهای خروجی و همچنین میزان عایقی بدنه از ولتاژهای خروجی و یا ورودی مهم می باشد.
حال با در نظر گرفتن موارد بالا تازه متوجه می شوید كه همه منابع موجود در بازار شبیه هم نیستند.
بعضی منابع تغذیه دارای ویژگیهای مثبت زیر نیز می باشد :
۱ ) منابع طراحی شده، در هنگام روشن شدن به آرامی روشن می شوند ( Soft Start ) تا جریان اولیه هجومی ( Input Inrush Current Limiting ) را محدود كنند.
۲ ) قابلیت نصب آسان :
برای نصب نیاز به هیچ گونه ابزار خاص یا آموزش ویژه ای ندارند كه این موضوع زمانی كه بخواهید منابع ما را در مكانهای مختلف و توسط افراد متفاوت در دستگاههای خود نصب كنید یك مزیت مهم می باشد.
فقط كافیست كه ولتاژ ورودی منبع را وصل كنید و ولتاژهای خروجی آن را هم به سیستم خود وصل كنید.
همچنین نحوه قرارگیری پیچها برای نصب دستگاه به گونه ای است كه بتوان به راحتی برای مقاصد تعمیر یا كارهای دیگر، دستگاه را باز كرد.
۳ ) وجود LED در ولتاژهای ورودی و خروجی منبع تغذیه اجازه تشخیص زودهنگام خطا در ورودی و خروجیها را می دهد.
۴ ) حداقل فضا و حجم
اندازه و حجم یك سیستم یك مساله مهم می باشد. این مساله نه تنها باعث كاهش هزینه ها و مدارات به كار رفته در سیستم می شود بلكه باعث می شود فضا را نیز كوچكتر كنیم و همچنین باعث می شود سیستم خود را از مكانهای سربسته بزرگ به فضاهای باز كوچكتر ببریم ( مثلا در سیستمهای مخابراتی )