مصدر الطاقة ، المعروف أيضًا باسم مصدر الطاقة أو PSU (وحدة إمداد الطاقة) ، هو جهاز يوفر الطاقة الكهربائية لجهاز أو نظام آخر. يقوم بتحويل الطاقة الكهربائية من مصدر (مثل منفذ أو بطارية) إلى شكل مناسب لتشغيل الجهاز المتصل.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لمصدر الطاقة في توفير جهد مستمر (تيار مباشر) ثابت ومنظم لتشغيل المكونات الإلكترونية. الأجهزة والأنظمة المختلفة لها متطلبات طاقة محددة ، ومصادر الطاقة مصممة لتلبية تلك المتطلبات.
فيما يلي بعض الأنواع الشائعة لمصادر الطاقة:
مزود الطاقة الخطي: يستخدم هذا النوع من إمدادات الطاقة منظمًا خطيًا لتحويل جهد التيار المتردد (التيار المتردد) من منفذ إلى جهد تيار مستمر منخفض منظم. تعتبر مصادر الطاقة الخطية بسيطة وغير مكلفة ولكنها أقل كفاءة من الأنواع الأخرى وتميل إلى توليد مزيد من الحرارة.
تبديل مصدر الطاقة: يتم استخدام تبديل إمدادات الطاقة على نطاق واسع بسبب كفاءتها العالية. يستخدمون منظم تبديل لتحويل جهد التيار المتردد أو التيار المستمر إلى إشارة تيار متردد عالية التردد ، والتي يتم بعد ذلك تصحيحها وتصفيتها لتوفير جهد التيار المستمر المطلوب. تحويل مصادر الطاقة أصغر حجمًا وأخف وزنًا ويولد حرارة أقل مقارنة بمصادر الطاقة الخطية.
مزود الطاقة غير المنقطع (UPS): تم تصميم UPS لتوفير طاقة احتياطية في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو تذبذب الجهد. يشتمل عادةً على بطارية توفر الطاقة عند فشل مصدر الطاقة الرئيسي. تُستخدم UPS بشكل شائع لحماية أجهزة الكمبيوتر والخوادم والأجهزة الهامة الأخرى من انقطاع التيار الكهربائي.
مصدر طاقة التيار المستمر: تم تصميم مصادر طاقة التيار المستمر خصيصًا لتوفير جهد التيار المستمر لتشغيل الأجهزة الإلكترونية. وهي تأتي بأشكال مختلفة ، مثل إمدادات الجهد القابل للتعديل أو الثابت. تُستخدم مصادر طاقة التيار المستمر بشكل شائع في مختبرات الإلكترونيات ، وبيئات التصنيع والاختبار.
مصدر طاقة التيار المتردد: تولد مصادر طاقة التيار المتردد جهد تيار متردد لأجهزة أو أنظمة معينة تتطلب تيارًا مترددًا. يمكنهم محاكاة نواتج جهد وتردد مختلفة ، مما يسمح باختبار والتحقق من صحة المعدات التي تعمل بالتيار المتردد.
مزود الطاقة القابل للبرمجة: توفر مصادر الطاقة القابلة للبرمجة المرونة والتحكم في مخرجات الجهد والتيار. يمكن تعديلها وبرمجتها لتقديم جهد دقيق ومستويات تيار ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات البحث والاختبار والتطوير.
هذه مجرد أمثلة قليلة لأنواع إمدادات الطاقة. هناك العديد من مصادر الطاقة المتخصصة المتاحة لصناعات وتطبيقات وأجهزة محددة ، كل منها مصمم لتلبية متطلبات الطاقة المحددة.
شاحن البطارية: شواحن البطاريات هي مصادر طاقة مصممة خصيصًا لإعادة شحن البطاريات. يقومون بتحويل طاقة إدخال التيار المتردد أو التيار المستمر إلى الجهد والتيار المناسبين لشحن البطارية بكفاءة وأمان.
مزود الطاقة الشمسية: تستخدم مصادر الطاقة الشمسية الألواح الشمسية لتحويل ضوء الشمس إلى كهرباء. يتم استخدامها بشكل شائع في المناطق النائية أو التطبيقات خارج الشبكة حيث لا تتوفر مصادر الطاقة التقليدية بسهولة. يمكن استخدام مصادر الطاقة الشمسية لشحن البطاريات أو أجهزة الطاقة مباشرة.
مزود الطاقة عالي الجهد: تولد مزودات الطاقة عالية الجهد وتوصيل الفولتية العالية ، والتي تتراوح عادةً من مئات إلى آلاف الفولتات. يتم استخدامها في تطبيقات مختلفة مثل التجارب العلمية والعمليات الصناعية والمعدات الطبية والاتصالات.
مزود الطاقة المثبت على الرف: تم تصميم مزودات الطاقة المثبتة على الرف ليتم تركيبها في رفوف المعدات القياسية. إنها توفر الطاقة لأجهزة متعددة في وقت واحد ، مما يجعلها مناسبة لمراكز البيانات وغرف الخوادم وإعدادات المعدات الأخرى المثبتة على حامل.
حاقن PoE (Power over Ethernet): توفر حاقنات PoE الطاقة والبيانات عبر كبلات Ethernet لأجهزة مثل كاميرات IP ونقاط الوصول اللاسلكية وهواتف VoIP. إنها تلغي الحاجة إلى كبلات طاقة منفصلة ، وتبسط التركيبات وتوفر المرونة في وضع الجهاز.
مزود الطاقة الطبية: تتوافق مصادر الطاقة الطبية مع معايير وأنظمة السلامة المحددة للاستخدام في المعدات الطبية. وهي مصممة لتوفير طاقة نظيفة ومنظمة وغالبًا ما يكون لها ميزات إضافية مثل العزل وحماية تيار التسرب والتداخل الكهرومغناطيسي المنخفض.
مزود طاقة المختبر: تُستخدم إمدادات طاقة المختبر في مختبرات البحث العلمي والتطوير. إنها توفر تحكمًا دقيقًا في الجهد والنواتج الحالية ، جنبًا إلى جنب مع ميزات مثل الحدود القابلة للتعديل ، وإمكانية البرمجة ، وقدرات القياس.
مزود طاقة السيارة: تم تصميم إمدادات طاقة السيارات للاستخدام في المركبات. أنها توفر الجهد اللازم ومستويات التيار لتشغيل مختلف الأجهزة ، مثل أجهزة ستريو السيارة وأنظمة الملاحة والإضاءة ومنافذ الشحن.
هذه مجرد أمثلة قليلة أخرى لأنواع إمدادات الطاقة ، مما يسلط الضوء على تطبيقاتها ووظائفها المتنوعة. تأتي مصادر الطاقة بأحجام وعوامل شكل ومواصفات مختلفة لتلبية متطلبات الطاقة المحددة لمختلف الأجهزة والصناعات.
العاكس: العاكس هو مصدر طاقة يحول التيار المستمر (التيار المباشر) إلى تيار متردد (التيار المتردد). يستخدم بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب طاقة التيار المتردد ، كما هو الحال في أنظمة الطاقة الشمسية أو لتشغيل أجهزة التيار المتردد من مصدر تيار مستمر ، مثل بطارية السيارة.
مزود الطاقة المزدوج: تتكون مصادر الطاقة المزدوجة من مصدرين مستقلين للطاقة يمكن استخدامهما معًا أو بشكل مستقل. إنها توفر التكرار والنسخ الاحتياطي في الأنظمة الهامة ، مما يضمن التشغيل المستمر حتى في حالة فشل أحد مصادر الطاقة.
الحمل الإلكتروني للتيار المستمر القابل للبرمجة: الحمل الإلكتروني للتيار المستمر القابل للبرمجة هو مصدر طاقة متخصص يحاكي الحمل الكهربائي على مصدر الطاقة. يمكن برمجتها لاستهلاك كمية محددة من الطاقة ، مما يجعلها مفيدة لاختبار وتوصيف مصادر الطاقة والبطاريات وأنظمة الطاقة المتجددة.
مزود الطاقة بالتيار الثابت: يوفر مصدر طاقة التيار المستمر تيارًا ثابتًا بغض النظر عن التغيرات في مقاومة الحمل. يستخدم بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب تيارًا مستقرًا ، مثل قيادة المصابيح أو شحن أنواع معينة من البطاريات.
مزود الطاقة النبضي: توفر مصادر الطاقة النبضية نبضات قصيرة الأمد من الطاقة الكهربائية عالية الطاقة. يتم استخدامها في تطبيقات مثل الليزر النبضي ومسرعات الجسيمات وعمليات التشكيل الكهرومغناطيسي.
المحول المتغير (Variac): المحول المتغير ، المعروف باسم Variac ، هو مصدر طاقة يوفر خرج جهد متغير للتيار المتردد. غالبًا ما يستخدم للتطبيقات التي تتطلب جهدًا قابل للتعديل ، مثل الاختبار أو معايرة المعدات.
مصدر طاقة مقاعد البدلاء: تعد مصادر طاقة مقاعد البدلاء مصادر طاقة متعددة الاستخدامات توجد بشكل شائع في مختبرات الإلكترونيات أو ورش العمل. إنها توفر جهد تيار مستمر قابل للتعديل ومخرجات تيار ، إلى جانب العديد من الميزات المدمجة مثل شاشات العرض الرقمية ، والحد من التيار ، وحماية الجهد الزائد.
مزود الطاقة الاستقرائي: تستخدم مصادر الطاقة الحثية الحث الكهرومغناطيسي لنقل الطاقة لاسلكيًا بين الملف الأساسي (جهاز الإرسال) والملف الثانوي (جهاز الاستقبال). غالبًا ما تستخدم في الشحن اللاسلكي للأجهزة مثل الهواتف الذكية وفرشاة الأسنان الكهربائية والإلكترونيات القابلة للارتداء.
محول PoE (الطاقة عبر الإيثرنت): تجمع مفاتيح PoE بين وظائف تبديل الشبكة والقدرة على توفير الطاقة عبر كبلات Ethernet. فهي تبسط نشر أجهزة الشبكة من خلال توفير اتصال البيانات والطاقة من خلال كابل واحد.
مزود الطاقة ثلاثي الطور: تُستخدم مصادر الطاقة ثلاثية الطور في الإعدادات الصناعية والتجارية لتوصيل الطاقة بشكل أكثر كفاءة. وهي تتكون من ثلاثة مصادر جهد تيار متردد تكون 120 درجة خارج الطور مع بعضها البعض ، مما يوفر مصدر طاقة أكثر توازناً وثباتاً.
مزود الطاقة Flyback: تعتبر مصادر الطاقة Flyback نوعًا من تبديل مصدر الطاقة شائع الاستخدام في التطبيقات منخفضة الطاقة. إنهم يخزنون الطاقة في محث أثناء وقت تبديل الترانزستور ويطلقونها للحمل خلال وقت الراحة ، مما يؤدي إلى تحويل الجهد بكفاءة.
مزود الطاقة الفائض: توفر مصادر الطاقة الزائدة طاقة احتياطية وتحسن موثوقية النظام. وهي تتكون من وحدات إمداد طاقة متعددة يمكن أن تعمل بالتوازي ، مما يضمن عدم انقطاع التيار الكهربائي في حالة حدوث عطل في أحد مصادر الطاقة.
مزود الطاقة الهجين: تجمع مصادر الطاقة الهجينة بين مصادر الطاقة المختلفة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وتخزين البطاريات ، لتوفير حل طاقة موثوق ومستدام. يتم استخدامها بشكل شائع في المناطق غير المتصلة بالشبكة أو النائية حيث تتوفر العديد من مصادر الطاقة المتجددة.
PoE Splitter: جهاز تقسيم PoE هو جهاز يفصل بين إشارات الطاقة والبيانات المستلمة عبر كابل Ethernet. يسمح بتزويد الأجهزة التي لا تحتوي على PoE بالطاقة باستخدام الطاقة التي يوفرها حاقن أو مفتاح PoE.
مزود طاقة منضدة قابلة للبرمجة: توفر مصادر طاقة مقاعد البدلاء القابلة للبرمجة مرونة الجهد القابل للتعديل والمخرجات الحالية ، جنبًا إلى جنب مع الميزات القابلة للبرمجة والواجهات الرقمية. يتم استخدامها على نطاق واسع في تطبيقات اختبار الإلكترونيات والبحث والتطوير.
مزود الطاقة عالي التردد: تعمل مصادر الطاقة عالية التردد بترددات أعلى من تردد خط الطاقة التقليدي 50/60 هرتز. يتم استخدامها في تطبيقات مثل التسخين عالي التردد ، وتوليد البلازما ، وأجهزة RF (ترددات الراديو).
مصدر الطاقة الموزع: توزع مصادر الطاقة الموزعة وحدات تحويل الطاقة عبر نظام بدلاً من وجود مصدر طاقة مركزي. يقلل هذا النهج من الخسائر ويحسن الكفاءة الكلية في الأنظمة ذات المكونات المتعددة التي تحتاج إلى طاقة.
مزود الطاقة بالتبديل السريع: تسمح مصادر الطاقة القابلة للتبديل السريع باستبدال أو إضافة وحدات إمداد الطاقة دون إيقاف تشغيل النظام. يتم استخدامها بشكل شائع في الأنظمة الحرجة التي تتطلب تشغيلًا مستمرًا وأقل وقت تعطل.
مزود الطاقة على اللوحة: تُستخدم مصادر الطاقة الموجودة على اللوحة في الأجهزة والأنظمة الإلكترونية لتوليد الفولتية المطلوبة مباشرة على PCB (لوحة الدوائر المطبوعة). إنها حلول طاقة مدمجة ومتكاملة مصممة خصيصًا لمتطلبات الأجهزة المحددة.
مزود طاقة مهايئ الحائط: تعتبر مصادر طاقة مهايئ الحائط ، والمعروفة أيضًا باسم ثآليل الحائط أو مزودات الطاقة القابلة للتوصيل ، مصادر طاقة مدمجة مصممة للتوصيل مباشرة بمأخذ الحائط. أنها توفر خرج DC منخفض الجهد لتشغيل الأجهزة الإلكترونية الصغيرة.
مزود طاقة الرنين: تستخدم مصادر الطاقة الرنانة دوائر الرنين لتحقيق تحويل طاقة عالي الكفاءة. إنها تقلل من خسائر التحويل والتداخل الكهرومغناطيسي ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تكون فيها الكفاءة وتقليل الضوضاء أمرًا بالغ الأهمية.
مزود الطاقة الرقمي: تستخدم مصادر الطاقة الرقمية تقنيات التحكم الرقمية لتنظيم الجهد والنواتج الحالية. إنها توفر مرونة وإمكانية برمجة وقدرات مراقبة محسّنة مقارنة بمصادر الطاقة التناظرية التقليدية.
مزود طاقة خلية الوقود: تقوم مصادر طاقة خلايا الوقود بتحويل الطاقة الكيميائية من الوقود ، مثل الهيدروجين ، إلى طاقة كهربائية من خلال عملية كهروكيميائية. إنها توفر كفاءة عالية في استخدام الطاقة وغالبًا ما تستخدم في تطبيقات الطاقة المحمولة أو البعيدة.
مصدر طاقة تيار مستمر عالي الجهد: تولد مصادر طاقة التيار المستمر عالية الجهد وتقدم مخرجات تيار مستمر عالي الجهد ، عادةً في نطاق كيلوفولت. يتم استخدامها في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك البحث العلمي ، والكهرباء الساكنة ، والعمليات الصناعية ، والمعدات الطبية.
مزود الطاقة الحالي المحدود: تعمل مصادر الطاقة المحدودة حاليًا على تقييد تيار الإخراج إلى مستوى محدد مسبقًا لحماية الحمل المتصل من التيار الزائد. يتم استخدامها بشكل شائع في الأجهزة أو التطبيقات الإلكترونية الحساسة حيث يكون التنظيم الحالي أمرًا بالغ الأهمية.
مزود الطاقة المغلق: مزودات الطاقة المغلقة محاطة بالكامل بغطاء واقي. أنها توفر السلامة والحماية من العوامل البيئية ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات البيئية الخارجية أو القاسية.
مصدر طاقة البداية الناعم: تعمل مصادر طاقة البداية الناعمة على زيادة جهد الخرج تدريجياً عند التشغيل ، مما يقلل من تدفق التيار ويقلل من الضغط على المكونات المتصلة. يتم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات حيث يمكن أن يتسبب الارتفاع المفاجئ في الطاقة في حدوث ضرر.
مزود الطاقة متعدد المخرجات: توفر مصادر الطاقة متعددة المخرجات مخرجات جهد متعددة من وحدة واحدة. غالبًا ما يتم استخدامها في الأنظمة أو الأجهزة التي تتطلب جهدًا مختلفًا لتشغيل المكونات المختلفة في وقت واحد.
مزود الطاقة المعزول: تحتوي مصادر الطاقة المعزولة على عزل كلفاني بين المدخلات والمخرجات ، مما يوفر الفصل الكهربائي والحماية. يتم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب الأمان أو عزل الضوضاء أو تغيير مستوى الجهد.
وحدة إمداد الطاقة: وحدات إمداد الطاقة عبارة عن وحدات مدمجة ومتكاملة تجمع بين مكونات إمداد الطاقة المختلفة في وحدة واحدة. فهي تبسط التصميم والتجميع في التطبيقات التي تتطلب خرج طاقة محددًا.
مزود الطاقة المنظم الخطي: تستخدم مصادر الطاقة الخطية المنظمة منظمات خطية لتوفير جهد خرج ثابت ومنظم. إنها توفر ضوضاء خرج منخفضة وتنظيمًا جيدًا للخط والحمل ولكنها أقل كفاءة مقارنة بتبديل إمدادات الطاقة.
مصدر طاقة الجهد الثابت: يحافظ مصدر طاقة الجهد الثابت على جهد خرج ثابت بغض النظر عن التغيرات في مقاومة الحمل. يتم استخدامها بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب جهدًا ثابتًا ، مثل تشغيل الأجهزة الإلكترونية.
مزود طاقة مشغل البوابة المعزولة: تم تصميم مصادر طاقة محرك البوابة المعزولة لتوفير طاقة معزولة لدوائر سائق البوابة في تطبيقات الجهد العالي. إنها تضمن التشغيل الآمن والموثوق للأجهزة الإلكترونية للطاقة مثل الترانزستورات ثنائية القطب ذات البوابة المعزولة (IGBTs) و MOSFETs.
مزود الطاقة عالي الطاقة: توفر مصادر الطاقة عالية الطاقة مستويات عالية من الطاقة الكهربائية ، عادةً في نطاق كيلوواط أو ميغاواط. يتم استخدامها في التطبيقات التي تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة ، مثل الآلات الصناعية ومحطات شحن المركبات الكهربائية وأنظمة توزيع الطاقة على نطاق واسع.
مزود الطاقة متعدد القنوات: توفر مصادر الطاقة متعددة القنوات عدة قنوات إخراج مستقلة ، كل منها قادر على توفير الجهد والتيار لأحمال مختلفة في وقت واحد. يتم استخدامها بشكل شائع في أنظمة الاختبار المؤتمتة ، حيث يلزم تشغيل العديد من الأجهزة أو المكونات بشكل فردي.
منظم منخفض الانقطاع (LDO): المنظمات منخفضة التسرب عبارة عن مصادر طاقة تحافظ على جهد خرج ثابت حتى عندما يكون جهد الدخل قريبًا من جهد الخرج المرغوب أو أعلى بقليل. يتم استخدامها في التطبيقات التي يكون فيها انخفاض الجهد الصغير أمرًا بالغ الأهمية ، مثل تشغيل الدوائر التناظرية الحساسة أو الأجهزة منخفضة الطاقة.
مصدر طاقة عالي الكفاءة: تم تصميم مصادر الطاقة عالية الكفاءة لتقليل فقد الطاقة وزيادة كفاءة تحويل الطاقة إلى الحد الأقصى. إنها تستخدم تقنيات تحويل متقدمة ، وتصميمات دوائر مثالية ، ومكونات فعالة لتقليل الطاقة المهدرة وتوليد الحرارة.
مصدر طاقة سطح المكتب: مصادر طاقة سطح المكتب عبارة عن وحدات مدمجة ومستقلة مصممة للاستخدام مع أجهزة كمبيوتر سطح المكتب والأجهزة الإلكترونية الأخرى. أنها توفر الجهد والمخرجات الحالية اللازمة لتشغيل مكونات الكمبيوتر والأجهزة الطرفية.
مزيل البطارية: مزيلات البطارية ، المعروفة أيضًا باسم محولات التيار المتردد أو محولات الحائط ، هي مصادر طاقة تُستخدم لاستبدال البطاريات في الأجهزة الإلكترونية. إنها توفر جهدًا ثابتًا للتيار المستمر لتشغيل الجهاز مباشرة من مصدر طاقة التيار المتردد.
مزود الطاقة عالي التيار: مزودات الطاقة عالية التيار قادرة على توصيل كميات كبيرة من التيار إلى أجهزة الطاقة التي تتطلب تيارًا عاليًا ، مثل المحركات الكهربائية والمعدات الصناعية ومكبرات الصوت.
شاحن بطارية السيارة: شواحن بطاريات السيارات هي مصادر طاقة متخصصة مصممة لشحن بطاريات السيارات. تعمل عادةً من مصدر طاقة تيار متردد وتوفر جهد الشحن والتيار اللازمين لتجديد شحن البطارية.
محدد تيار Inrush: محددات تيار التدفق عبارة عن مكونات أو دوائر مدمجة في مزودات الطاقة لتقليل الاندفاع الأولي للتيار عند تشغيل مزود الطاقة. إنها تحمي مصدر الطاقة والمكونات المتصلة من الإجهاد الحالي المفرط.
تبرع لنا
يمكنك قرائة أيضا
مقالات أكثر قرائة في 2023 في ما يتعلق بتقنية
تحويل النص إلى صورة باستخدام الذكاء الاصطناعي: الابتكار في توليد الصور المرتبطة بالنصوص
استكشف مجموعة متنوعة من متصفحات Linux المثيرة للاهتمام
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق