منابع تغذیه سوئیچینگ

[Mehdi.Aref 26,774]

مهم ترین مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ

1 - Switching-Mode Power Supply - SMPS- راندمان بالا = تلفات کمتر انرژی

2- حجم کمتر مدار

 

توپولوژی های مختلف مدارات SMPS:

هر یک از این توپولوژی ها برای کاربرد و توان مصرفی خاصی مناسب تر خواهند بود. مثلا:

در جریان های خروجی کمتر از 4 آمپر، توپولوژی فلای بک ترجیح داده می شود. اگر جریان خروجی بیش از 6 آمپر باشد، معمولا از توپولوژی فوروارد استفاده می شود. و برای جریان های بین 4 تا 6 آمپر، از هر یک از توپولوژی های فلای بک یا فوروارد می توان استفاده نمود.

 

برخی از مزایای توپولوژی فلای ب:

مدار فقط دارای یک المان مغناطیسی است که هم کار ایزولاسیون را انجام می دهد و هم محل ذخیره انرژی است. برای جریان های کمتر از حدود 4 آمپر، فلای بک ارزان ترین توپولوژی ممکن است. ولی برای جریان های بیشتر، برای مقابله با ریپل های جریانی، مجبور به استفاده از خازنی با ابعاد بزرگتر در خروجی هستیم.

 

برخی از مزایای توپولوژی فوروارد:

سیم پیچ خروجی چه در زمان روشن بودن و چه در زمان خاموشی سیم پیچ اولیه، جریان خروجی را تامین می کند. این یعنی ریپل کمتر در جریان، جریان های RMS کمتر، و ابعاد کوچکتر خازن خروجی.

 

--------------------------------------------------------------------------------

 

با توجه به نیاز روزافزون به این نوع منابع شرکتهای مختلف به تولید آی سی هایی روی آورده اند که کارهای مختلف یک مدار سوئیچینگ را (از جمله ماسفت قدرت، محدود کننده جریان، فیدبک ولتاژ خروجی و...) به صورت مجتمع و یکجا انجام داده و بدین صورت از تعداد قطعات مدار کاسته شده و طراحی آن نیز ساده تر گردد.

 

شرکت Power Integrations

یکی از این شرکتها کمپانی امریکایی Power Integrations می باشد که تنوع محصولات آن زیاد بوده و البته خوشبختانه تعدادی از آنها در بازار ایران هم پیدا می شوند.

آی سی های شرکت به خانواده های مختلی تقسیم می شوند که هر خانواده برای استفاده در یک توپولوژی خاص طراحی شده است. این خانواده ها عبارتند از:

 

LinkZero - LinkSwitch - TinySwitch - TOPSwitch - PeakSwitch - DPA-Switch - ...

خود این خانواده ها بسته به توان خروجی مدار ممکن است دارای یک یا چند زیر گروه باشند.

 

به عنوان مثال به معرفی کاربرد چند سری از این آی سی ها می پردازیم:

اگر توان خروجی 4 تا 10 وات بوده (با ورودی یونیورسال) و یا 6.5 تا 17 وات (با ورودی 230 ولت) باشد، می توان از هر یک از خانواده های LinkSwitch-CV یا TinySwitch-III استفاده نمود.

اگر توان خروجی 18 تا 24 وات باشد(با ورودی یونیورسال یا جهانی) و یا 28 تا 33 وات باشد(با ورودی 230 ولت متناوب)، می توان از هر یک از خانواده های TinySwitch-III یا TOPSwitch-HX استفاده نمود.

اگر توان خروجی شما در بازه بین 50 وات تا 250 وات است، می توانید از هر یک از خانواده های TOPSwitch-HX یا HiperPLC استفاده کنید.

از خانواده HiperPLC فقط می توان در توپولوژی رزونانس LLC استفاده کرده و طراحی مدارات ٱن فقط از طریق نرم افزار PI Xls Designer امکان پذیر است.

و....

 

منبع : انجمن تخصصی الکترونیک

[Mehdi.Aref 26,774]

نرم افزار طراحی

علاوه بر این، شرکت PI نرم افزاری رایگان هم ارائه کرده که دیگر شما زحمت طراحی را هم به خود ندهید. البته این نرم افزار که نام آن PI Expert Suite است فقط برای طراحی منبع تغذیه سوئیچینگی است که در آن از آی سی های این شرکت استفاده شده باشد.

اکثر دوستان از نسخه 7 استفاده کرده اند. ولی به تازگی نسخه 8 نرم افزار هم تولید شده که در بررسی اجمالی دارای دو مزیت نسبت به نسخه های قبلی است:

1- نمایش شماتیک مدار به صورت کامل. (در نسخه های قبل هر قسمت مدار به صورت یک بلوک نمایش داده می شد که برای دیدن شماتیک آن قسمت باید بر روی آن کلیک می کردید.

2- ایجاد یک برد مدار چاپی یا PCB نمونه برای مدار طراحی شده.

3- امکان تعیین نوع مدار فیدبک

4- ارائه لیست تمامی قطعات استفاده شده در مدار - BOM

 

نرم افزار را می توانید از سایت شرکت دانلود نمایید. برای دانلود باید یک حساب کاربری در این سایت ایجاد نمایید تا یک لینک دانلود به شما بدهد.

نسخه 8 حدود 40 مگابایت است که برای راحتی دوستان، آن را بر روی این لینک ثابت قرار دادم.

برای دانلود اینجا را کلیک کنید.

 

نکته ای در مورد نصب برنامه:

اگر نسخه 7 را نصب دارید، با نصب نسخه 8، این نسخه جایگزین نسخه قبلی می شود. و اگر بخواهید نسخه 7 را هم دوباره نصب کنید پیغامی صادر می شود مبنی بر اینکه نسخه جدیدتر نرم افزار، نصب شده و امکان نصب این نسخه قدیمی تر نیست.

 

بسته یا پکیج نرم افزاری PI Expert Suite 8 از 3 نرم افزار مستقل تشکیل شده است:

1- PI Xls Designer:

طراحی مدارات تغذیه سوئیچینگ در صفحات گسترده شبه اکسل. این نرم افزار مشخصات مدار را فقط به صورت عدد و رقم در جدول می دهد، نه شماتیک و برد.

مدار برخی از خانواده ٱی سی ها را فقط می توان از طریق این نرم افزار طراحی کرد.

 

2- PI Viewer:

- برای مشاهده یک یا چند مدار طراحی شده به صورت همزمان.

- ذخیره مدارات طراحی شده به صورت فایل های ورد، اکسل، یا صفحه وب - MS Word (.doc), MS Excel (.xls) or HTML (.html)

- چاپ مدارات طراحی شده

 

3- PI Expert 8: (نرم افزار اصلی)

که مشخصات ولتاژ و جریان ورودی و خروجی و برخی پارامتر های دیگر را از کاربر گرفته، بهینه ترین مدارها را طراحی کرده و به کاربر نشان می دهد.

پس از طراحی، باز هم کاربر می تواند پارامترهای مختلف مدار از جمله نوع هسته ترانس، تعداد دور سیم پیچ، نوع قطعات و ... را به دلخواه تغییر داده تا نرم افزار دوباره مدار را بر اساس پارامترهای جدید بهینه کند.