منبع تغذیه خطی و مزایا و معایب آن

منبع تغذیه خطی و مزایا و معایب آن

همانطور که می‌دانید منابع تغذیه الکتریکی ، در آزمایشگاه‌ها ، دستگاه‌های صنعتی و … کاربرد دارند و بر اساس ساختار داخلی و نحوه تبدیل ولتاژ ، به دو دسته‌ی منابع تغذیه خطی و منابع تغذیه سوئیچینگ تقسیم می‌شوند. منابع تغذیه خطی ، تا سال ۱۹۷۰ ، تنها برای تبدیل ولتاژ الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گرفت. اما از سال ۱۹۷۰ به بعد ، کاربرد منابع تغذیه خطی ، به علت روی کار آمدن منابع تغذیه سوئیچینگ محدودتر شد. اساس کار این منابع تغذیه ، استفاده از یک ترانس برای تبدیل ولتاژ برق شهر به ولتاژ دیگر می‌باشد. در این مقاله قصد داریم در رابطه با منبع تغذیه خطی و مزایا و معایب آن صحبت کنیم. با ما همراه باشید.

منبع تغذیه خطی چیست؟

منبع تغذیه خطی ، یکی دیگر از انواع منابع تغذیه DC می‌باشد. رگولاتور خطی در مدار منبع تغذیه ، فقط به یک خازن ورودی ، خازن خروجی و تعدادی مقاومت فیدبک برای تنظیم ولتاژ نیاز دارد. رگولاتورهای ولتاژ خطی ،از طریق یک ترانزیستور سری بین ورودی و خروجی تشکیل می‌شوند که به طور پیوسته جریان را هدایت می‌کنند و سبب تولید یک ولتاژ DC تنظیم شده می‌شوند. لازم به ذکر است که با توجه به نام رگولاتور خطی ، فقط در ناحیه خطی مشخصه جریان – ولتاژ کار می‌کند. بنابراین این ترانزیستور ، بیشتر شبیه به یک مقاومت متغیر عمل می‌کند که به صورت پیوسته مقاومتش را با توجه به مقدار ولتاژ خروجی مورد نیاز تغییر می‌دهد.

لازم به ذکر است کافی بودن اندازه ولتاژ ورودی ، می‌تواند ولتاژ خروجی را با ولتاژ بیس ترانزیستورها کنترل کند. از معایب رگولاتورهای خطی می‌توان به این اشاره کرد که حداکثر جریان خروجی پیوسته آن‌ها محدود به چند آمپر است. به همین دلیل فقط در مواردی که توان آن‌ها کم باشد ؛ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مزایای منبع تغذیه خطی

یکی از مزایای منبع تغذیه خطی سادگی در طراحی آن می‌باشد. به طوری که طراح می‌تواند با تهیه‌ی یک رگولاتور خطی و افزودن چند خازن ، یک منبع تغذیه خطی را طراحی کند. طراحی آن به قدری ساده است که حتی اگر طراح مجبور به ساختن منبع تغذیه با قطعات مجزا باشد و تمایل به استفاده از رگولاتورهای موجود در بازار نداشته باشد ؛ می‌تواند با خواندن یک کتاب ساده ، منبع تغذیه خطی را به راحتی طراحی کند. از دیگر مزایای منابع خطی می‌توان به عملکرد آن اشاره کرد. این منبع تغذیه در حالت سکون کار می‌کند. به این معنی که برخلاف منبع تغذیه سوئیچینگ ، دائما در حال قطع و وصل شدن می‌باشد و به سبب این مزیت ، نویز الکتریکی خیلی کمی در خروجی به وجود می آید. از طرفی پاسخ زمانی خیلی سریعی نسبت به تغییرات بار دارد. این منبع تغذیه ، از لحاظ هزینه ، بسیار به صرفه می‌باشد. استفاده از منبع تغذیه خطی ، برای توان‌های زیر ۱۰ وات نسبت به منبع تغذیه سوئیچینگ ، بسیار به صرفه تر است.

بنابراین از مزایای منابع خطی می‌توان به طراحی مدارات بسیار ساده ، تولید نویز و تداخل الکترومغناطیسی بسیار کم ، به صرفه بودن هزینه آن و کم بودن سطح پیچیدگی‌ اجزا و تجهیزات آن اشاره کرد. علاوه بر آن استفاده از منابع تغذیه خطی ، در ولتاژهای پایین سر و صدای کمتری ایجاد می‌کند.

معایب منابع تغذیه خطی

منابع تغذیه خطی دارای تنوع زیادی نمی.باشند. بنابراین یکی از عیب‌های آن محدودیت تنوع این منابع تغذیه می‌باشد. به این معنا که تمامی منابع تغذیه خطی از یک نوع هستند. یعنی باید حداقل ورودی یک منبع تغذیه خطی ۲ الی ۳ ولت بیشتر از خروجی‌ها نباشد. به همین سبب باید عمل یکسوسازی و فیلترینگ قبل از منبع تغذیه انجام بگیرد و این کار سبب افزایش حجم و هزینه منبع تغذیه خطی می‌شود. دلیل آن نیز این است که برق شهری ، دارای فرکانس ۵۰ تا ۶۰ هرتز می‌باشد و فرکانس کاری که قبل از منبع تغذیه انجام می‌شود ؛ سبب بزرگتر شدن حجم و سایز ترانس ورودی می‌گردد.

یکی دیگر از عیب‌های منبع تغذیه این است که هر منبع تغذیه خطی ، فقط می‌تواند یک خروجی داشته باشد. بنابراین زمانی که به چند ولتاژ خروجی نیاز داریم ؛ باید چندین منبع تغذیه خطی ، به طور مستقل طراحی کنیم و این کار هم سبب هزینه تراشی می‌شود. از دیگر عیب‌های منبع تغذیه خطی ، می‌توان به بازده آن اشاره کرد. به طور عمومی کاربردهای منابع تغذیه خطی دارای بازده ۳۰ ال ۶۰ درصد می‌باشند. بنابراین به ازای هر ولتی که به بار تحویل داده می‌شود ؛ بیشتر از یک وات توان در خود منبع تغذیه تلف می‌شود. این تلفات ، ناشی از ترانزیستور مسیر می‌باشد. به این معنا که ترانزیستور مسیر توان را به صورت گرما تلف می‌کند. در نتیجه اتلاف توان حرارت بیشتری را در ترانزیستور به وجود می آورد و سبب نصب گرماگیرهای بزرگتری روی ترانزیستور مسیر می‌شود.

به طور کلی ، از معایب منابع خطی می‌توان به وزن و بالا بودن حجم نسبت به سایر منابع تغذیه ، پایین بودن بازده و تلفات انرژی به صورت گرما ، کنترل خط خروجی و زیاد بودن توان تلفاتی در ترانزیستورهای خروجی اشاره کرد.

سخن پایانی

فروشگاه سنسور صنعت نوین ، نمایندگی رسمی محصولات تبریز پروژه می‌باشد که با ارائه‌ی محصولات با کیفیت و متنوع در زمینه‌ی سنسور کد ، سنسورهای نوری ، القایی ، خازنی ، التراسونیک و موارد دیگر فعالیت دارد. برای اطلاع از سایر محصولات و دریافت اطلاعات بیشتر ، به این وبسایت مراجعه کنید.

شما می‌توانید جهت تهیه منبع تغذیه امرن ، به لینک زیر مراجعه کنید.

منبع تغذیه امرن مدل S8VK-C