مقدمه

منابع تغذیه سوییچینگ یا سوئیچینگ پاور ساپلای، نوعی منبع تغذیه الکتریکی هستند که با استفاده از تکنیک‌های سوئیچینگ، توان خروجی را کنترل می‌کنند. این منابع توانایی تبدیل ولتاژ و جریان ورودی به مقادیر مورد نیاز خروجی را دارند.

کاربردها

منابع تغذیه سوییچینگ در بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی مانند کامپیوترها، تلویزیون‌ها، دوربین‌های دیجیتال و موبایل‌ها استفاده می‌شوند. این منابع به دلیل بازده بالا، اندازه کوچک و وزن سبک، انتخاب مناسبی برای دستگاه‌های قابل حمل هستند.

تفاوت اصلی بین منابع تغذیه خطی و سوئیچینگ در روش کنترل ولتاژ و جریان خروجی است:

• منابع تغذیه خطی: این نوع منابع با تلف کردن توان، خروجی را رگوله یا یکسو می‌کنند¹²³. این منابع از ترانس و المان‌های یکسو کننده جریان و فیلتر استفاده می‌کنند. با این حال، تلفات بالا، بازدهی پایین و عدم دسترسی به رگولاسیون دقیق و کیفیت دلخواه در خروجی، مشکلات این نوع منابع تغذیه هستند.
• منابع تغذیه سوئیچینگ: این منابع با تغییر میزان دوره سیکل سوئیچ، ولتاژ و جریان خروجی را کنترل می‌کنند. با یک طراحی خوب در روش سوئیچینگ می‌توان به حدود 90 درصد بازدهی دست یافت. این منابع تغذیه از فرکانس بالای 50 تا 200 کیلوهرتز استفاده می‌کنند که باعث کاهش حجم و وزن ترانس‌ها و در نتیجه کاهش اندازه منبع تغذیه می‌شود.

به طور کلی، انتخاب بین این دو نوع منبع تغذیه بستگی به نیازهای خاص کاربر دارد.

مزایای استفاده از منابع تغذیه خطی در دستگاه‌های الکترونیکی عبارتند از:

1. سادگی مدار: ساخت و تولید منابع تغذیه خطی با حداقل قطعات در زمان ناچیز ممکن است.
2. تحمل بار زیاد: منابع تغذیه خطی می‌توانند بارهای بالایی را تحمل کنن.
3. نویز ناچیز: منابع تغذیه خطی نویز کمتری نسبت به منابع سوئیچینگ دارند.
4. زمان پاسخدهی بسیار کوتاه: منابع تغذیه خطی به سرعت به تغییرات ورودی پاسخ می‌دهند.
5. ارزانتر برای توانهای کمتر: برای توانهای کمتر از 107، منابع تغذیه خطی ارزانتر از مدارهای سوئیچینگ هستند.
6. کاهش نویز و ریپل خروجی: منابع تغذیه خطی برای تولید ولتاژ DC تنظیم شده نیازی به سوییچینگ ندارند و همین عامل مهمی در راستای کاهش نویز و ریپل خروجی ولتاژ نهایی می‌باشد.

انواع

منابع تغذیه سوییچینگ در دو نوع اصلی عرضه می‌شوند: خطی و سوئیچینگ. منابع خطی، با استفاده از ترانسفورماتورها، ولتاژ ورودی را تغییر می‌دهند و سپس با استفاده از مقاومت‌ها و خازن‌ها، ولتاژ خروجی را تنظیم می‌کنند. از طرف دیگر، منابع سوئیچینگ با استفاده از ترانزیستورها و دیودها، ولتاژ ورودی را به شکل پالسی تبدیل می‌کنند و سپس با استفاده از فیلترها، ولتاژ خروجی را تولید می‌کنند.

نتیجه‌گیری

منابع تغذیه سوییچینگ به دلیل بازده بالا، اندازه کوچک، وزن سبک و قابلیت تنظیم ولتاژ خروجی، انتخاب مناسبی برای بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی هستند. با این حال، طراحی و ساخت این منابع نیاز به دانش فنی و تجربه دارد. در نهایت، انتخاب مناسب منبع تغذیه بستگی به نیازهای خاص کاربر دارد.