منبع تغذیه پزشکی

منبع تغذیه وسیله ای الکتریکی یا الکترونیکی است که انرژی الکتریکی را به فرمت مناسبی تبدیل می کند که دستگاه های الکتریکی شما می توانند از آن استفاده کنند. اگرچه انواع مختلفی از منابع تغذیه وجود دارد، اما وظایف اصلی آنها تنظیم انرژی الکتریکی، تثبیت یا تبدیل ولتاژ، ایجاد حفاظت در برابر جریان اضافه و ارائه یک منبع مداوم و پایدار انرژی برای دستگاه های الکتریکی است.

منبع تغذیه برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. دستگاه ها و تجهیزات مورد استفاده در منازل، ادارات و تاسیسات صنعتی به طور کلی نیاز به منبع تغذیه دارند. کامپیوترها، تلویزیون ها، تلفن های همراه، دستگاه های پزشکی، ماشین های صنعتی و بسیاری دیگر از وسایل الکتریکی به منابع انرژی وابسته هستند.

ظرفیت، ولتاژ خروجی، ظرفیت جریان و سایر مشخصات منابع تغذیه ممکن است بسته به نیاز و کاربرد دستگاه متفاوت باشد. به عنوان مثال، منبع تغذیه مورد استفاده برای یک ابر رایانه یا یک مرکز داده ممکن است ظرفیت بالاتری داشته باشد، در حالی که منبع تغذیه مورد استفاده برای رایانه خانگی ممکن است ظرفیت کمتری داشته باشد. طراحی و ویژگی های منابع تغذیه بسته به کاربرد مورد استفاده و نیاز دستگاه الکتریکی متفاوت است.

عملکرد منابع تغذیه چیست؟

عملکرد منابع تغذیه به فرآیند تبدیل یا تنظیم انرژی الکتریکی به یک فرمت قابل استفاده اشاره دارد. در اینجا عملکرد اصلی منابع تغذیه آورده شده است:

۱.ورودی جریان متناوب (AC): بسیاری از منابع تغذیه از ورودی الکتریکی جریان متناوب استاندارد (AC) که در خانه ها و مشاغل استفاده می شود، کار می کنند. این ورودی AC معمولاً با یک ولتاژ ثابت مانند ۱۱۰ ولت یا ۲۲۰ ولت می آید. منبع تغذیه با استفاده از این ورودی AC کار می کند.

۲.فیلتر ورودی: برق AC ورودی از فیلتر ورودی داخل منبع تغذیه عبور می کند. فیلتر ورودی به حذف تداخل یا نویز ناخواسته از ولتاژ ورودی کمک می کند. این عملکرد پایدارتر را تضمین می کند.

۳.تبدیل یا تنظیم جریان مستقیم (DC): بسیاری از دستگاه های الکترونیکی برای کار کردن به جریان مستقیم (DC) نیاز دارند، اما ورودی AC استاندارد است. بنابراین منبع تغذیه از یک سری قطعات الکترونیکی برای تبدیل یا تنظیم ورودی AC به ولتاژ DC مناسب استفاده می کند. این فرآیند شامل یک مبدل (اغلب یکسو کننده جریان مستقیم) و یک مدار تنظیم است.

۴.حفاظت در برابر جریان بیش از حد و اضافه ولتاژ: منابع تغذیه حاوی مدارهای حفاظتی برای جلوگیری از شرایط خطرناک مانند جریان اضافی یا اضافه ولتاژ هستند. این مدارها جریان یا ولتاژ بیش از حد را کنترل می کنند تا از آسیب به دستگاه های الکتریکی یا منبع تغذیه جلوگیری کنند.

۵.خروجی: خروجی منبع تغذیه جایی است که دستگاه های الکتریکی تغذیه می شوند. این پریز معمولاً به شکل پریز، پورت یا کانکتور می باشد و امکان اتصال دستگاه های الکترونیکی را فراهم می کند.

عملکرد منابع تغذیه مربوط به تنظیم و تبدیل انرژی الکتریکی است تا دستگاه های الکتریکی بتوانند به طور پایدار کار کنند. بسته به نیاز، منابع تغذیه مختلف با ولتاژهای خروجی، ظرفیت‌های جریان و ویژگی‌های متفاوت ارائه می‌شوند.

انواع منبع تغذیه

منابع تغذیه با توجه به حوزه‌های کاربردی و نیازمندی‌های مختلف انواع مختلفی دارند. در اینجا چند نوع منبع تغذیه متداول استفاده می شود:

۱. منابع تغذیه خطی:

منابع تغذیه خطی از یک سری ترانسفورماتور، دیود و تنظیم کننده برای خروجی انرژی ورودی به صورت جریان مستقیم (DC) استفاده می کنند.

آنها تنظیم خوب و سطح سر و صدای کم را ارائه می دهند.

با این حال، راندمان انرژی اغلب پایین است و ممکن است تلفات انرژی زیادی رخ دهد.

آنها می توانند در بارهای سبک کارآمدتر باشند.

۲. سوئیچینگ منابع تغذیه:

منابع تغذیه سوئیچینگ از مدارهای سوئیچینگ استفاده می کنند که بازده انرژی بالایی را ارائه می دهند.

از سوئیچینگ فرکانس بالا برای تبدیل ورودی AC به DC استفاده می کند.

آنها می توانند سبک تر و فشرده تر باشند.

از آنجایی که آنها در فرکانس های بالا کار می کنند، می توانند نویز الکترومغناطیسی تولید کنند.

۳. منابع تغذیه با جریان ثابت:

منابع تغذیه جریان ثابت یک سطح جریان ثابت را در خروجی خود ارائه می دهند.

آنها به طور گسترده در زمینه هایی مانند روشنایی LED، آبکاری و کاربردهای آزمایشگاهی استفاده می شوند.

۴. منابع تغذیه ولتاژ ثابت:

منابع تغذیه ولتاژ ثابت سطح ولتاژ ثابتی را در خروجی خود فراهم می کنند.

آنها به عنوان منبع تغذیه برای بسیاری از دستگاه ها مانند دستگاه های الکترونیکی، رایانه ها و تلفن های همراه استفاده می شوند.

۵. منابع تغذیه قابل برنامه ریزی:

منابع تغذیه قابل برنامه ریزی دارای ویژگی هایی هستند که به کاربران امکان می دهد ولتاژ و جریان خروجی را به دلخواه تنظیم و برنامه ریزی کنند.

آنها در کاربردهایی مانند آزمایش آزمایشگاهی و نمونه سازی الکترونیکی استفاده می شوند.

۶. منابع باتری پشتیبان:

منابع باتری پشتیبان برای تامین انرژی الکتریکی در هنگام قطع برق استفاده می شوند.

آنها UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) نامیده می شوند و برای سیستم های حیاتی مانند رایانه ها و سرورها استفاده می شوند.

۷. شارژرهای قابل حمل:

شارژرهای قابل حمل برای شارژ تلفن همراه، تبلت و سایر وسایل الکترونیکی قابل حمل استفاده می شود.

آنها معمولاً با باتری کار می کنند و دستگاه ها را از طریق USB یا پورت های دیگر تغذیه می کنند.

۸. منابع تغذیه صنعتی:

این برای کاربردهای سنگین مانند منابع تغذیه صنعتی، اتوماسیون صنعتی و سیستم های تولید طراحی شده است.

آنها ظرفیت و دوام بالایی را ارائه می دهند.

منابع تغذیه AC

منابع تغذیه جریان متناوب (AC) منابع انرژی الکتریکی هستند که در خانه ها، ادارات، تاسیسات صنعتی و بسیاری از مناطق کاربردی دیگر استفاده می شوند. منبع تغذیه AC برای تبدیل یا تنظیم انرژی الکتریکی به شکل قابل استفاده در قالب جریان متناوب استفاده می شود.

مناطق استفاده از منابع تغذیه AC

منبع تغذیه جریان متناوب (AC) در بسیاری از زمینه های کاربردی مختلف استفاده می شود و می تواند طیف گسترده ای از نیازهای مختلف را برآورده کند. در اینجا موارد استفاده متداول از منابع تغذیه AC آورده شده است:

۱.لوازم الکترونیکی خانگی: منابع تغذیه AC نیاز انرژی بسیاری از دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده در خانه ها را برآورده می کند. این لوازم شامل تلویزیون، رادیو، مایکروویو، یخچال، ماشین لباسشویی و اجاق است.

۲.تجهیزات اداری: منابع تغذیه AC نیازهای برق رایانه ها، چاپگرها، دستگاه های فتوکپی و سایر تجهیزات اداری مورد استفاده در دفاتر را برآورده می کند.

۳.اتوماسیون صنعتی: بسیاری از کاربردهای اتوماسیون در تاسیسات صنعتی، مانند خطوط تولید و سیستم های کنترل ماشین آلات، به منابع تغذیه AC بستگی دارند. این منبع تغذیه دستگاه های صنعتی را قادر می سازد تا کار کنند.

۴.تجهیزات پزشکی: دستگاه های پزشکی به دلیل استفاده از آنها در بیمارستان ها و مراکز بهداشتی به یک منبع برق قابل اعتماد نیاز دارند. منبع تغذیه AC عملکرد بی وقفه دستگاه های پزشکی را تضمین می کند.

۵.ارتباطات از راه دور: تجهیزات مخابراتی از منابع تغذیه AC در تاسیساتی مانند مبادلات تلفنی، شبکه های ارتباطی و ایستگاه های پایه استفاده می کنند. این منابع تغذیه عملکرد مداوم زیرساخت های ارتباطی را تضمین می کند.

۶.تحقیقات و آزمایشگاه‌ها: آزمایشگاه‌های تحقیقات علمی و تأسیسات آزمایشی برای اندازه‌گیری‌های دقیق نیاز به منبع تغذیه پایدار دارند. برای چنین کاربردهایی از منابع تغذیه AC استفاده می شود.

۷.UPS (منبع برق اضطراری): یو پی اس ها از منبع تغذیه AC برای تامین انرژی الکتریکی در هنگام قطع برق استفاده می کنند. برای کامپیوترها، سرورها و تجهیزات حیاتی مرکز داده مهم است.

۷.آموزش و سرگرمی: پروژکتورها، سیستم های صوتی و سایر تجهیزات آموزشی و سرگرمی مورد استفاده در مدارس، دانشگاه ها و امکانات سرگرمی به منابع برق AC متکی هستند.

منابع تغذیه AC بر اساس ویژگی هایی مانند بهره وری انرژی، قابلیت اطمینان و قابلیت تنظیم به انواع مختلفی تقسیم می شوند. انتخاب مناسب ترین منبع تغذیه AC برای هر منطقه کاربردی مهم است زیرا می توانند نیازهای متفاوتی را برآورده کنند.

مزایا و معایب منابع تغذیه AC

مزایای منابع برق جریان متناوب (AC) این است که آنها یک نوع انرژی پرکاربرد هستند، برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی مناسب هستند، از ولتاژ AC استاندارد شبکه های الکتریکی استفاده می کنند و اتلاف انرژی پایینی دارند. با این حال، معایب منابع تغذیه AC این است که گاهی اوقات ولتاژ بالا می تواند خطرناک باشد، برخی از دستگاه های الکترونیکی ممکن است به جریان مستقیم (DC) نیاز داشته باشند، سوئیچینگ فرکانس بالا می تواند نویز الکترومغناطیسی تولید کند، و منابع تغذیه AC با ولتاژ بالا می تواند از  نظر بهره وری انرژی ضعیف باشد. بنابراین، بسته به نیازهای کاربردی، باید مزایا و معایب منابع تغذیه AC را در نظر گرفت و به طور مناسب طراحی کرد.

منابع تغذیه DC

منابع تغذیه جریان مستقیم (DC) دستگاه هایی هستند که انرژی الکتریکی را به صورت جریان مستقیم تامین یا تنظیم می کنند. منبع تغذیه DC در بسیاری از زمینه های کاربردی مختلف استفاده می شود و به ویژه برای دستگاه ها و سیستم های الکترونیکی مهم است. در اینجا ویژگی های اساسی و زمینه های استفاده از منابع تغذیه DC آمده است:

۱.خروجی جریان مستقیم: منابع تغذیه DC ولتاژ جریان مستقیم (DC) را در خروجی های خود ارائه می دهند. بسیاری از دستگاه ها و قطعات الکترونیکی به منابع برق DC وابسته هستند زیرا DC برای عملکرد پایدار و قابل اعتماد مدارهای الکترونیکی ضروری است.

۲.ولتاژ یا جریان ثابت: منابع تغذیه DC می توانند ولتاژ یا جریان ثابتی را با توجه به نیاز کاربر تولید کنند. این انعطاف پذیری را متناسب با برنامه های مختلف فراهم می کند.

۳.تست های آزمایشگاهی: از منابع تغذیه DC برای انجام تست های الکتریکی در آزمایشگاه ها استفاده می شود. آنها در کاربردهایی مانند شناسایی اجزای الکترونیکی، توسعه نمونه اولیه و تست عملکرد مهم هستند.

۴.ارتباطات از راه دور: تجهیزات مخابراتی از منابع تغذیه DC در ایستگاه های پایه، مراکز داده و شبکه های ارتباطی استفاده می کنند. این دستگاه ها دارای الزاماتی برای عملکرد بدون وقفه و قابلیت اطمینان بالا هستند.

۵.تجهیزات پزشکی: تجهیزات پزشکی به دلیل استفاده از آن در بیمارستان ها و مراکز بهداشتی به یک منبع برق قابل اعتماد نیاز دارند. منبع تغذیه DC عملکرد بی وقفه دستگاه های پزشکی را تضمین می کند.

۶.دستگاه های قابل حمل: دستگاه های الکترونیکی قابل حمل توسط منبع تغذیه DC یا شارژر تغذیه می شوند. از جمله این دستگاه ها می توان به تلفن همراه، لپ تاپ و تبلت اشاره کرد.

۷.اتوماسیون صنعتی: دستگاه هایی مانند سیستم های اتوماسیون، تابلوهای کنترل و درایورهای موتور در تاسیسات صنعتی به منابع برق DC متصل می شوند.

۸.سیستم های انرژی جایگزین: منابع برق DC برای ذخیره و استفاده از انرژی به دست آمده از منابع انرژی جایگزین مانند پنل های خورشیدی و توربین های بادی استفاده می شود.

۹.وسایل نقلیه الکتریکی: وسایل نقلیه الکتریکی برای شارژ باتری های خود یا مدیریت انرژی به منابع برق DC نیاز دارند.

در حالی که مزایای منابع تغذیه DC شامل بهره وری انرژی، سطح نویز کم و خروجی های پایدار است، معایب آنها ممکن است شامل کمتر مناسب بودن نسبت به AC برای انتقال از راه دور و برخی دستگاه های الکترونیکی که نیاز به تبدیل AC/DC دارند باشد. انتخاب منبع تغذیه DC مناسب برای هر برنامه برای عملکرد و قابلیت اطمینان بسیار مهم است.

مزایا و معایب منابع تغذیه DC

مزایای منبع تغذیه جریان مستقیم (DC) این است که منبع انرژی مناسب به ویژه برای دستگاه های الکترونیکی، خروجی پایدار و راندمان انرژی بالا را ارائه می دهد. منبع تغذیه DC تامین مدارهای الکترونیکی با ولتاژ و جریان مورد نظر را آسان می کند که عملکرد صحیح دستگاه های حساس را تضمین می کند. با این حال، معایب منابع برق DC شامل عواملی مانند مشکل در انتقال انرژی در فواصل طولانی تر از AC و نیاز به تبدیل به AC در برخی کاربردها می شود. بنابراین، مزایا و معایب منابع تغذیه DC بسته به نیاز برنامه باید در نظر گرفته شود.

منبع: nimaelectronics