전원 공급 장치는 콘센트에서 제공되는 전원을 사용 가능한 전원으로 전기 장치 내부의 여러 부품으로 변환하는 데 사용되는 하드웨어의 일부입니다. 모든 에너지 공급 장치는 연결된 부하를 구동해야합니다. 설계에 따라 전원 공급 장치는 다음과 같은 다양한 유형의 에너지 원에서 에너지를 얻을 수 있습니다. 전기 에너지 전송 시스템 , 발전기 및 교류 발전기와 같은 전기 기계 시스템, 태양 광 전력 변환기, 배터리 및 연료 전지와 같은 에너지 저장 장치 또는 기타 전원 공급 장치. 전원 공급 장치에는 AC 및 DC 전원 공급 장치의 두 가지 유형이 있습니다. 전기 장치의 전기 사양에 따라 AC 전원 또는 DC 전원을 사용할 수 있습니다.
전원 공급 장치는 무엇입니까?
전원 공급 장치는 전기 부하에 전기를 공급하는 데 사용되는 전기 장치로 정의 할 수 있습니다. 이 장치의 주요 기능은 소스의 전류를 정확한 전압, 주파수 및 전류로 변경하여 부하를 공급하는 것입니다. 때때로, 이 전원 공급 장치 전력 변환기로 명명 될 수 있습니다. 일부 유형의 공급 장치는 별도의로드 조각이지만 다른 공급 장치는 제어하는 어플라이언스로 제작됩니다.
전원 공급 장치 블록 다이어그램
전원 공급 회로는 다양한 전기 및 전자 장치에 사용됩니다. 전원 공급 회로는 회로 또는 장치에 제공하기 위해 사용하는 전력에 따라 여러 유형으로 분류됩니다. 예를 들어, 마이크로 컨트롤러 기반 회로는 일반적으로 5V DC RPS (Regulated Power Supply) 회로이며, 230V AC에서 5V DC로 전력을 변경하는 다양한 방법을 사용하여 설계 할 수 있습니다.
전원 공급 장치 블록 다이어그램과 230V AC에서 12V DC 로의 단계별 변환은 아래에서 설명합니다.
- 강압 변압기는 230V AC를 12V로 변환합니다.
- 브리지 정류기는 AC를 DC로 변경하는 데 사용됩니다.
- 커패시터는 AC 리플을 필터링하는 데 사용되며 전압 조정기에 제공됩니다.
- 마지막으로 전압 조정기는 전압을 5V로 조정하고 마지막으로 블로킹 다이오드를 사용하여 맥동 파형을 취합니다.
전원 공급 장치 블록 다이어그램
전원 공급 장치 및 다른 유형의 분류
여기에서는 시장 세계에 존재하는 다양한 유형의 전원 공급 장치에 대해 설명합니다. 아래 표에는 다음 조건에 대한 기본 전원 공급 장치 유형이 나와 있습니다.
출력 = DC | 출력 = AC | |
입력 = AC |
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입력 = DC |
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가변 AC 전원 공급 장치
다른 AC 전압은 변압기를 사용하여 생성됩니다. 변압기 여러 개의 권선 또는 탭이있을 수 있으며,이 경우 계측기는 스위치를 사용하여 다른 전압 레벨을 선택합니다. 또는 가변 변압기 (조정 가능한 자동 변압기)를 사용하여 전압을 지속적으로 변경할 수 있습니다. 일부 가변 AC 공급 장치에는 전압, 전류 및 / 또는 전력을 모니터링하는 미터가 포함되어 있습니다.
“시스템 온 칩 ”
가변 AC 전원 공급 장치
규제되지 않은 선형 전원 공급 장치
조정되지 않은 전원 공급 장치에는 강압 변압기, 정류기, 필터 커패시터 및 블 리더 저항이 포함됩니다. 이러한 유형의 전원 공급 장치는 단순하기 때문에 저전력 요구 사항에 가장 저렴하고 신뢰할 수 있습니다. 가장 큰 단점은 출력 전압이 일정하지 않다는 것입니다. 입력 전압 및 부하 전류에 따라 달라지며 리플은 전자 애플리케이션에 적합하지 않습니다. 필터 커패시터를 LC (inductor-capacitor) 필터로 변경하면 리플을 줄일 수 있지만 비용이 더 많이 듭니다.
규제되지 않은 선형 전원 공급 장치
입력 변압기
입력 변압기는 들어오는 라인 전압을 필요한 전원 공급 장치 수준으로 변환하는 데 사용됩니다. 또한 라인 공급에서 출력 회로를 분리합니다. 여기서 우리는 강압 변압기 .
정류기
AC 형식에서 들어오는 신호를 원시 DC로 변환하는 데 사용되는 정류기입니다. 이 링크를 참조하십시오. 사용 가능한 다양한 유형의 정류기는 반파 정류기 과 전파 정류기 .
필터 커패시터
정류기에서 맥동 된 DC는 평활 콘덴서로 공급됩니다. 맥동 DC에서 원치 않는 리플을 제거합니다.
블 리더 저항기
블 리더 저항기는 전원 공급 드레인 저항이라고도합니다. 필터 커패시터를 통해 연결되어 저장된 전하를 배출하므로 전원 시스템 공급이 위험하지 않습니다.
프로그래밍 가능한 전원 공급 장치
이러한 유형의 전원 공급 장치는 GPIB 또는 RS232와 같은 디지털 인터페이스가 아닌 아날로그 입력을 통한 원격 제어를 허용합니다. 이 공급 장치의 제어 속성에는 전류, 전압, 주파수가 포함됩니다. 이러한 유형의 공급 장치는 반도체 제조, X- 선 발생기, 결정 성장 모니터링, 자동화 된 장치 테스트와 같은 광범위한 응용 분야에 사용됩니다.
일반적으로 이러한 유형의 전원 공급 장치는 전원 공급 장치의 작동을 제어하고 모니터링하는 데 필수적인 마이크로 컴퓨터를 사용합니다. 컴퓨터 인터페이스와 함께 제공되는 전원 공급 장치는 표준 (또는) 독점 통신 프로토콜 및 SCPI (프로그래밍 가능한 기기에 대한 표준 명령)와 같은 장치 제어 언어를 사용합니다.
컴퓨터 전원
컴퓨터의 전원 공급 장치는 콘센트에서 공급되는 전원을 컴퓨터의 여러 부분에 사용할 수있는 전원으로 변경하는 데 사용되는 하드웨어의 일부입니다. 교류를 직류로 변환
또한 전원 공급 장치에 따라 수동 또는 자동으로 수정할 수있는 전압 제어를 통해 과열을 제어합니다. PSU 또는 전원 공급 장치는 전원 변환기 또는 전원 팩이라고도합니다.
컴퓨터에서 케이스, 마더 보드 및 전원 공급 장치와 같은 내부 구성 요소는 모두 폼 팩터라고하는 다양한 구성, 크기로 제공됩니다. 이 세 가지 구성 요소는 모두 적절하게 조화를 이루어 함께 작동해야합니다.
조절 된 선형 전원 공급 장치
조정 된 선형 전원 공급 장치는 다음 사항을 제외하고는 조정되지 않은 선형 전원 공급 장치와 동일합니다. 3 단자 조절기 블 리더 저항 대신 사용됩니다. 이 공급 장치의 주요 목적은 부하에 필요한 수준의 DC 전력을 제공하는 것입니다. DC 전원 공급 장치는 AC 공급 장치를 입력으로 사용합니다. 애플리케이션에 따라 서로 다른 수준의 속성 전압이 필요하지만 오늘날에는 DC 전원 공급 장치가 정확한 출력 전압을 제공합니다. 그리고이 전압은 광범위한 출력 부하에 걸쳐 일정한 출력 전압을 제공하도록 전자 회로에 의해 조절됩니다.
조절 된 전원 공급 장치 블록 다이어그램
다음은 조정 된 선형 전원 공급 장치의 기본 회로도입니다.
조절 된 선형 전원 공급 장치
이 전원 공급 장치의 주요 기능은 다음과 같습니다.
- 이 전원 공급 장치의 효율은 20 ~ 25 %입니다.
- 이 전원 공급 장치에 사용되는 자성 재료는 CRGO 코어 또는 Stalloy입니다.
- 더 안정적이고 덜 복잡하며 부피가 큽니다.
- 더 빠른 응답을 제공합니다.
선형 전원 공급 장치의 주요 장점은 신뢰성, 단순성, 저렴한 비용 및 낮은 소음 수준입니다. 이러한 이점과 함께 다음과 같은 몇 가지 단점이 있습니다.
이는 여러 저전력 애플리케이션에 가장 적합하므로 고전력이 필요할 때 단점이 더 명확하게 나타납니다. 이 전원 공급 장치의 단점은 높은 열 손실, 크기 및 낮은 효율 수준입니다. 고전력 애플리케이션에서 선형 전원 공급 장치를 사용할 때마다 전력을 관리하기 위해 큰 구성 요소가 필요합니다.
스무딩
AC 신호에서 정류 된 후에는 다양한 전압 레벨을 제거하기 위해 DC를 평활화해야합니다. 이러한 목적으로 일반적으로 대용량 커패시터가 사용됩니다.
전압 조정기
선형 레귤레이터에는 고 이득 차동 증폭기로 제어되는 활성 (BJT 또는 MOSFET) 통과 장치 (직렬 또는 분로)가 있습니다. 출력 전압을 정확한 기준 전압과 비교하고 일정한 수준의 출력 전압을 유지하도록 통과 장치를 조정합니다. 선형 전원 공급 장치에는 두 가지 주요 유형이 있습니다. 자세히 알아보기 작동 원리가있는 다양한 유형의 전압 조정기 .
시리즈 레귤레이터
이것은 선형 전원 공급 장치에 가장 널리 사용되는 조정기입니다. 이름에서 알 수 있듯이 직렬 요소는 아래 그림과 같이 회로에 배치되고 저항은 제어 전자 장치를 통해 변경되어 취해진 전류에 대해 올바른 출력 전압이 생성되도록합니다.
직렬 전압 레귤레이터 또는 직렬 패스 레귤레이터의 개념
션트 레귤레이터
션트 레귤레이터는 전압 레귤레이터 내에서 주요 요소로 덜 널리 사용됩니다. 여기에서 아래 그림과 같이 가변 요소가 하중에 걸쳐 배치됩니다. 입력과 직렬로 배치 된 소스 저항이 있으며, 부하 양단의 전압이 일정하게 유지되도록 션트 레귤레이터가 변경됩니다.
피드백 기능이있는 션트 전압 조정기
스위치 모드 전원 공급 장치 (SMPS)
SMPS에는 정류기, 필터 커패시터, 직렬 트랜지스터, 조정기, 변압기가 있지만 우리가 논의한 다른 전원 공급 장치보다 더 복잡합니다.
스위칭 모드 전원 공급 장치
위에 표시된 회로도는 간단한 블록 다이어그램입니다. AC 전압은 직렬 트랜지스터와 조정기를 사용하여 조정되지 않은 DC 전압으로 정류됩니다. 이 DC는 일정한 고주파 전압으로 절단되어 변압기의 크기를 크게 줄이고 훨씬 더 작은 전력 공급을 가능하게합니다. 이러한 유형의 전원 공급 장치의 단점은 모든 변압기가 주문 제작되어야하며 전원 공급 장치의 복잡성이 저 생산 또는 경제적 인 저전력 응용 제품에 적합하지 않다는 것입니다. 이 링크를 참조하십시오 SMPS에 대한 모든 것을 알고 .
SMPS (스위치 모드 전원 공급 장치)
무정전 전원 공급 장치 (UPS)
UPS는 정전 또는 변동이있는 경우 시스템을 순서대로 종료하거나 대기 발전기를 시동 할 수있는 충분한 시간을 허용하는 백업 전원입니다. UPS는 일반적으로 재충전 가능한 배터리 뱅크와 전력 감지 및 조절 회로로 구성됩니다. 또한 UPS 회로도 및 다양한 유형에 대해 읽으십시오. 자세한 내용은이 링크를 참조하십시오. UPS 회로도 및 작동 .
무정전 전원 공급 장치 (UPS)
DC 전원 공급
DC 전원 공급 장치는 부하에 일관된 DC 전압을 제공하는 공급 장치입니다. 계획에 따라 DC 전원 공급 장치는 DC 공급 장치 또는 주 전원과 같은 AC 공급 장치에서 제어 할 수 있습니다.
DC 전원 공급
이것은 선형 전원 공급 장치, 스위칭 모드 전원 공급 장치, 무정전 전원 공급 장치를 포함하는 다양한 유형의 전원 공급 장치에 관한 것입니다. 또한 전자 및 전기 프로젝트 또는 전원 공급 장치 유형에 관한 정보는 아래 의견란에 의견을 제시하고 의견을 제공하기 위해 자유롭게 의견을 제공했습니다.
