Bekalan kuasa

Jenis bekalan kuasa

Pembekal tenaga untuk peranti-peranti elektronik boleh dibahagikan secara umum menjadi linear dan bekalan tenaga pensuisan. Bekalan linear itu adalah satu agak reka bentuk ringkas yang menjadi semakin sangat besar dan berat untuk arus yang deras alat-alat; pengaturan voltan dalam satu bekalan linear boleh mengakibatkan kecekapan yang rendah. Satu bersuis mod bekalan bagi penarafan yang sama sebagai satu bekalan linear akan lebih kecil, biasanya adalah lebih efisien, tetapi akan lebih rumit.

Bekalan kuasa bateri

Sel kering yang biasanya digunakan adalah karbon zink bateri sel kering. Bateri sel kering adalah dibuat dengan menyusun satu plat karbon, satu lapisan pes elektrolit, dan satu plat zink sebagai gantian sehingga jumlah yang terhasrat voltan adalah mencapai. Bateri sel kering selalunya mempunyai satu daripada voltan pengikut: 1.5, 3, 6, 9, 22.5, 45, dan 90. Semasa pelepasan satu karbon zink bateri, logam zink ditukar ke satu zink garam dalam elektrolit, dan dioksida magnesium dikurangkan di elektrod karbon. Tindakan-tindakan ini mewujudkan satu voltan kira-kira 1.5 V.
Bateri penyimpan asid plumbum boleh digunakan. Bateri ini boleh ulang cas; ia mengandungi plumbum dan plumbum / dioksida elektrod-elektrod yang direndam dengan sulfurik asid. Apabila didakwa sepenuhnya, jenis ini bateri mempunyai satu 2.06-2.14 potensi V. Semasa melaksanakan, plumbum itu ditukar mengetuai sulfat dan sulfurik asid yang ditukar untuk menyiram. Apabila bateri dicas, plumbum sulfat ditukar kembali plumbum dan plumbum dioksida.
Bateri nikel kadmium telah menjadi popular sejak kebelakangan ini. Sel bateri ini dikedapkan sepenuhnya dan boleh ulang cas. Elektrolit tidak termasuk dalam tindak balas elektrod, memberi satu jangka masa yang lama penggunaan bateri. Semasa proses mengecas, oksida nikel dioksidakan untuk keadaan pengoksidaannya yang lebih tinggi dan kadmium oksida dikurangkan. Bateri-bateri nikel kadmium mempunyai banyak faedah. Mereka boleh disimpan kedua mendakwa dan tidak bercas. Mereka mempunyai jangka hayat yang lama, adanya arus yang deras, voltan malar, dan keupayaan menjadi dicas semula.

Bekalan kuasa linear

Bekalan kuasa linear berkuasa AC biasanya menggunakan sebuah transformer untuk menukar voltan daripada punca kuasa untuk satu berbeza, biasanya satu voltan lebih rendah. Jika ia adalah digunakan bagi mengeluarkan DC, satu penerus adalah digunakan. Satu kapasitor adalah sudah biasa rata arus denyut daripada penerus. Sebahagian kecil penyimpangan berkala daripada arus terus rata akan kekal, yang adalah diketahui sebagai riak. Denyutan ini berlaku pada satu frekuensi berkaitan kepada kuasa AC frekuensi (sebagai contoh, satu gandaan 50 atau 60 Hz).
Voltan menghasilkan satu bekalan kuasa tak diatur akan berubah bergantung pada beban dan pada perbezaan-perbezaan dalam voltan bekalan AC. Untuk aplikasi-aplikasi elektronik kritikal satu pengatur lelurus akan menjadi sudah biasa menstabilkan dan menyesuaikan voltan. Pengatur ini juga mengurangkan riak dan bunyi bising dalam output arus DC. Pengatur linear sering menyediakan arus membataskan, melindungi bekalan kuasa dan litar terlekat daripada arus lebih.
Bekalan tenaga linear yang boleh laras adalah kelengkapan ujian makmal biasa dan perkhidmatan membeli-belah, membenarkan voltan output akan disediakan lebih satu julat luas. Sebagai contoh, satu bekalan kuasa bangku digunakan oleh pereka litar mungkin boleh laras sehingga 30 volt dan sehingga 5 amperes output. Sebahagian dapat dipandu oleh satu isyarat luar, sebagai contoh, untuk aplikasi-aplikasi memerlukan satu berdenyut output.
Litar bekalan kuasa DC paling mudah mengandungi satu diod tunggal dan perintang dalam siri dengan bekalan AC. Litar ini adalah biasa dalam lampu kilat boleh ulang cas.

Bekalan AC / DC

Pada masa lalu, bekalan elektrik sesalur telah dibekalkan sebagai DC dalam beberapa rantau, AC dalam orang lain. Sederhana, bekalan kuasa linear murah akan berlari secara langsung daripada sama ada AC atau DC sesalur, sering tanpa menggunakan sebuah transformer. Bekalan kuasa itu mengandungi satu rektifier dan satu kapasitor turas. Penerus adalah pada dasarnya satu pemimpin, tidak mempunyai kesan mendadak apabila dijalankan dari DC.

Bekalan kuasa mod bersuis

Satu bersuis mod bekalan kuasa (SMPS) mengerjakan satu prinsip berlainan. Sesalur AC input adalah dibetulkan secara langsung tanpa penggunaan sebuah transformer, memperoleh satu voltan DC. Voltan ini adalah kemudian merempuh kepingan-kepingan kecil oleh satu suis elektronik laju. Saiz ini potong tumbuh lebih besar sebagai syarat-syarat keluaran kuasa meningkatkan.
Kuasa masukan sayatan berlaku pada sangat satu kelajuan tinggi (lazimnya 10 kHz — 1 MHz). Frekuensi tinggi dan voltan tinggi dalam permit peringkat pertama jauh lebih kecil meletakkan jawatan tranformer-transformer daripada adalah dalam satu bekalan kuasa linear. Selepas tambahan transformer, AC sekali lagi ialah membetulkan kepada DC. Untuk menyimpan voltan output pemalar, keperluan bekalan kuasa satu pengawal maklum balas yang canggih untuk memantau seri yang semasa oleh beban.
Moden bersuis mod bekalan tenaga sering termasuk tambahan ciri-ciri keselamatan seperti litar tuil besi untuk membantu melindungi peranti dan pengguna dari kecederaan. Dalam keadaan yang satu kuasa arus yang deras yang luar biasa seri dikesan, bersuis mod bekalan boleh andaikan ini merupakan satu kekurangan langsung dan akan menutupkan sendiri jatuh sebelum kerosakan adalah dibuat. Untuk berdekad komputer PC bekalan tenaga telah juga menyediakan satu tanda bagus kuasa untuk papan induk yang mencegah operasi semasa bekalan luar biasa voltan sedang wujud.
Bersuis mod bekalan tenaga mempunyai satu had mutlak pada minimum mereka output semasa. Mereka hanya dapat untuk mengeluarkan di atas satu kuasa watt tertentu dan tidak boleh berfungsi di bawah titik itu. Dalam satu buah negara tidak beban frekuensi kuasa hiriskan litar bertambah untuk kelajuan besar, menyebabkan pengasingan transformer melakonkan satu Tesla gegelung, mendatangkan kerosakan akibat mengakibatkan voltan tinggi yang sebenar pancang kuasa. Switched mod berbekalan litar-litar perlindungan mungkin secara ringkas memasang tetapi ditutup apabila tidak beban telah dapat dikesan. Sangat kecil rendah kuasa watt muat semu seperti satu seramik perintang kuasa atau 10 watt mentol lampu boleh jadi terlekap bekalan bagi membenarkan ia untuk digunakan dengan tiada beban rendah terlekat.
Faktor kuasa telah menjadi satu bimbang mutakhir untuk pembuat komputer. Bersuis mod bekalan tenaga telah secara tradisi wujud satu sumber ilmu harmonik talian kuasa dan mempunyai satu faktor kuasa sangat miskin. Banyak bekalan tenaga komputer membina dalam beberapa tahun lepas sekarang termasuk pembetulan faktor kuasa dibina terus kepada bersuis mod bekalan, dan mungkin mengiklankan fakta yang mereka menawarkan 1.0 faktor kuasa.
Dengan sayatan ke atas sinousoidal AC gelombang kepada sangat kecil kepingan-kepingan diskret, bahagian arus AC tidak terpakai tinggal dalam talian kuasa sebagai pancang sangat kecil kuasa yang tidak boleh digunakan oleh motor AC dan keputusan dalam sisa pemanasan bagi talian kuasa tranformer. Ratusan bersuis mod bekalan tenaga dalam satu bangunan boleh mengakibatkan kualiti tenaga miskin untuk sekeliling pelanggan-pelanggan lain bangunan itu, dan bil elektrik tinggi untuk syarikat jika mereka adalah dikenakan bayaran menurut untuk faktor kuasa mereka seperkara lagi untuk kilowatt menggunakan. Penapisan kapasitor bank-bank mungkin diperlukan pada kuasa bangunan sesalur untuk menumpas dan menyerap negatif kesan-kesan faktor kuasa.

Bekalan kuasa boleh diprogramkan

Bekalan tenaga boleh diprogramkan membolehkan adalah rekaan di mana voltan outputnya boleh diubah-ubah jauh. Operasinya boleh dikawal jauh melalui input analog atau antara muka digital seperti RS232 atau GPIB. Ciri-ciri pembolehubah termasuk voltan, arus, dan bagi bekalan kuasa output AC, termasuk frekuensi. Ia digunakan secara meluas dalam pelbagai kegunaan, termasuk ujian peralatan automatik, pengawasan pertumbuhan hablur, penghasilan semikonduktor, dan penjana x-ray.
Bila memilih satu bekalan kuasa boleh diprogramkan, beberapa penentuan-penentuan harus dipertimbangkan. Untuk bekalan AC, voltan output, ketepatan voltan, frekuensi output, dan arus keluaran adalah sifat penting. Untuk bekalan DC, voltan output, ketepatan voltan, semasa, dan kuasa adalah ciri-ciri penting. Banyak ciri istimewa adalah juga boleh didapati, termasuk komputer antara muka, arus lebih perlindungan, perlindungan voltan lampau, perlindungan litar pendek, dan pampasan suhu. Bekalan tenaga boleh diprogramkan juga masuk pelbagai borang. Sebahagian mereka adalah bermodul, lembaga dilancarkan, wall-mounted, lantai dilancarkan atau bahagian atas bangku.
Bekalan tenaga boleh diprogramkan biasanya menggunakan komputermikro bersepadu bagi mengawal dan mengawas operasi bekalan kuasa. Bekalan kuasa dilengkapi dengan antaramuka komputer yang mungkin menggunakan protokol perhubungan proprietari atau protokol piwaian dan bahawa pengawal peranti seperti SCPI - ("Standard Commands for Programmable Instruments").

Bekalan kuasa berterusan

Bekalan Kuasa tidak terganggu mendapatkan kuasanya daripada dua atau lebih sumber secara serentak. Ia biasanya adalah dikuasai secara langsung daripada saluran utama AC, manakala secara serentak mencaj bateri simpanan. Sekiranya berlaku penurunan atau kegagalan kuasa utama, bateri secara serta-merta mengambil alih agar beban tidak pernah terganggu. Dalam pemasangan komputer, ini memberikan pengendali cukup masa untuk mematikan sistem secara teratur tanpa kehilangan data. Skim UPS yang lain mungkin enjin pembakaran dalam atau turbin untuk membekalkan tenaga secara berterusan kepada sesuatu sistem secara selarian dengan kuasa yang dibekalklan dari AC. Enjin pacuan generator biasanya akan menjadi melahu ("idling"), tetapi mampu berkuasa penuh dalam tempoh beberapa saat agar dapat mengekalkan peralatan penting berjalan tanpa gangguan. Skim sedemikian boleh didapati di hospital atau pejabat pusat telefon.

Bekalan kuasa voltan tinggi

Voltan tinggi merujuk untuk satu pengeluaran mengenai perintah itu ratusan atau beribu-ribu volt. Penggunaan bekalan tenaga voltan tinggi satu persediaan linear untuk mengeluarkan satu voltan output dalam julat ini.
Bila memilih satu bekalan kuasa voltan tinggi, terdapat beberapa pilihan menimbangkan. Sesetengah dari ini adalah arus maksimum, kuasa maksimumnya, voltan maksimum, kekutuban output, antara muka pengguna, dan gaya. Empat pertama ciri-ciri ini memang bergantung bakal bekalan itu permohonan. Terdapat banyak jenis boleh didapati antara muka pengguna. Sebagai contoh, antara muka boleh jadi tempatan dalam borang itu satu meter digital, atau meter analog. Juga, antara muka boleh jadi jauh, sebagai dalam satu sambungan komputer. Gaya-gaya banyak bekalan tenaga voltan tinggi adalah juga dibuat. Model boleh didapati masuk papan litar tercetak mendaki, bingkai terbuka (direka bentuk seperti menjadi digabungkan ke dalam satu alat), dan gunung rak. Model-model dengan mengeluarkan berbilang boleh juga dijumpai

Pengganda voltan

Pengganda voltan, sebagai nama menandakan, adalah litar-litar yang direka bentuk untuk kali voltan masukan. Voltan masukan mungkin digandakan (pengganda voltan), meningkat tiga kali ganda (voltan tripler), berganda empat kali (voltan quadrupler), dan sebagainya. Pengganda voltan adalah juga kuasa pemeluk-pemeluk. Satu input AC ditukar ke satu output DC lebih tinggi. Litar-litar ini membenarkan voltan tinggi menjadi memperolehi menggunakan satu voltan lebih rendah sumber AC.
Lazimnya, pengganda voltan adalah digubah pelurus setengah gelombang, kapasitor, dan diod. Sebagai contoh, satu voltan tripler mengandungi tiga pelurus setengah gelombang, tiga kapasitor, dan tiga diod. Pelurus gelombang penuh boleh digunakan dalam satu tatarajah berbeza bagi mencapai menyamakan voltan yang lebih tinggi. Juga, kedua-dua selari dan konfigurasi-konfigurasi siri adalah boleh didapati. Untuk pengganda selari, satu penarafan voltan yang lebih tinggi adalah dikehendaki pada peringkat pendaraban yang masing-masing berturut, tetapi kurang kemuatan adalah dikehendaki. Keupayaan voltan bagi had kapasitor voltan output maksimum.
Pengganda voltan mempunyai banyak permohonan. Sebagai contoh, pengganda voltan boleh dijumpai di barangan yang setiap hari televisyen-televisyen suka dan mesin salinan foto. Lebih banyak aplikasi teratur boleh dijumpai di makmal, seperti sinar katod tiub-tiub, osiloskop, dan pengganda foto tiub-tiub.

Bekalan kuasa komputer

Satu bekalan kuasa komputer moden adalah satu bersuis mod bekalan yang direka bentuk untuk menukar 110-240 kuasa V AC daripada bekalan sesalur, untuk beberapa mengeluarkan positif kedua (dan dari segi sejarah negatif) Voltan DC dalam julat 12V kepada 3.3V. Bekalan tenaga komputer pertama adalah alat-alat linear, tetapi diperlukan seperti menjadi satu faktor lebat, dan berat menjadi penting, bersuis mod bekalan adalah hampir universal.
Koleksi pelbagai voltan output juga telah seri semasa denga meluas berbeza-beza syarat-syarat, yang adalah sukar kepada semua menjadi membekalkan daripada sama bersuis mod sumber. Oleh itu kebanyakan bekalan tenaga komputer moden sebenarnya terdiri daripada beberapa berbeza bersuis mod bekalan-bekalan, setiap satu mengeluarkan hanya satu voltan komponen dan setiap dapat untuk membeza outputnya berdasarkan keperluan-keperluan tenaga komponen, dan semua adalah dihubungkan untuk ditutup seperti satu kumpulan dalam keadaan satu keadaan rosak.
Bekalan tenaga komputer moden paling biasa dibina adalah bagi mematuhi kepada faktor bentuk ATX. Perkadaran kuasa satu bekalan kuasa PC bukan disahkan secara rasmi dan adalah diri mendakwa oleh pengeluar setiap satu.[10]Satu cara biasa untuk mencapai tokoh kekuasaan untuk PC PSUs dengan menambahkan kuasa boleh didapati pada setiap satu selusur, yang tidak akan memberi satu tokoh kekuasaan benar. Pembuat-pembuat lebih bereputasi baik mengiklankan "Kuasa Watt Benar Terkadar" untuk memberi pengguna-pengguna idea yang mereka dapat mempercayai kuasa itu mengiklan.

Bekalan kuasa kimpalan

Kimpalan arka menggunakan bekalan elektrik untuk cair permukaan-permukaan bagi logam dengan tujuan menyertai mereka tautan terus serentak. Bekalan elektrik disediakan oleh satu bekalan kuasa kimpalan, dan boleh sama ada menjadi AC atau DC. Kimpalan arka lazimnya memerlukan arus yang tinggi lazimnya antara 100 dan 350 orang pembesar suara. Sebahagian jenis kimpalan boleh digunakan sebagai beberapa sebagai 10 orang pembesar suara, manakala beberapa permohonan bagi pengimpalan titik mengambil arus setinggi 60000 orang pembesar suara untuk satu sangat masa singkat. Bekalan tenaga kimpalan lebih tua mengandungi tranformer atau enjin memandu generator-generator, manakala yang moden melaksanakan semikonduktor dan mikropemproses teratur, sangat mengurangkan saiz mereka dan berat.

Kekutuban

Penyesuai-penyesuai AC untuk DC mempunyai kekutuban; walaupun jika palam itu sesuai kepada sebuah alat, positif dan hubungan-hubungan negatif diorientasikan mungkin cara salah. Ia adalah mustahak mengunakan sebuah pemadan dengan kekutuban yang betul untuk mengelak kerosakan. Mempiawaikan kekutuban simbol-simbol biasanya merupakan sudah biasa kekutuban label.

Perlindungan beban lebih

Bekalan tenaga seharusnya beberapa jenis bagi perlindungan beban lebih. Perlindungan beban lebih adalah penting untuk melindungi alat elektronik mencangkuk sehingga bekalan kuasa dan untuk juga mencegah terlampau panas, yang boleh berpotensi membawa kepada satu kebakaran elektrik. Fius-fius dan gelombang-gelombang litar adalah dua lebih mekanisme-mekanisme kerap menggunakan untuk perlindungan beban lebih.

Fius

Satu selembar wayar disambungkan di antara dua hujung logam. Dua hujung logam bagi fius disambung dengan sama ada satu tiub kaca atau plastik yang keliling dawai. Jika terlalu banyak aliran semasa, dawai overheats dan mencairkan. Ini mencelah bekalan kuasa itu, dan peralatan itu berhenti bekerja sehingga masalah itu yang menyebabkan beban lebih itu dikenalpasti dan fius digantikan.
Terdapat dua jenis fius-fius, lambat pukulan dan puasa pukulan. Dalam satu puasa pukulan fius, isi dawai fius akan cair jika arus itu melebihi arus terkadar, walaupun jika ia adalah hanya untuk satu bahagian kedua. Proses ringkas ini adalah penting dalam alat elektronik di mana juga satu kekecilan jarum dalam arus boleh menjejaskan peralatan. Satu lambat pukulan fius adalah direkabentuk untuk hanya cair apabila terdapat satu beban lebih selanjar. Slow-blow fuses adalah keunggulan untuk enjin sistem-sistem.

Pemutus litar

Satu manfaat menggunakan pemutus litar sebagai menentang satu fius adalah bahawa ia boleh hanya menjadi set semula sebaliknya mempunyai untuk sentiasa menggantikan diletupkan lakur. Satu kerja pemutus litar sekali satu terlebih muatan arus menyebabkan sedikit unsur kepada haba dan mencetuskan satu mata air yang menutup litar jatuh. Sekali menyejukkan unsur, dan masalah itu dikenalpasti pemecah boleh dipasang semula dan kuasa itu pulih.

Penukaran kuasa

Perkataan "bekalan kuasa" kadangkala disekat kepada alat-alat mereka begitu mualaf sebahagian bentuk lain tenaga kepada bekalan elektrik (seperti tenaga suria dan sel-sel bahan bakar dan generator-generator). Satu tempoh lebih tepat untuk peranti-peranti begitu mualaf satu bentuk bagi kuasa elektrik kepada satu lagi bentuk (seperti tranformer-transformer dan pengatur linear) adalah kuasa penukar. Penukaran paling biasa itu adalah AC-DC. Ini merupakan satu penukaran daripada arus yang rumahtangga AC, kepada arus DC yang adalah digunakan dalam kereta anda, dan paling elektronik.