|
| ماذا يقصد بمصدر التغذية الكهربائية |
فمثلا لو نظرت إلى هاتفك الجوال ، لوجدت أن طاقته تأتي من البطارية ، لو فرغت البطارية لن يعمل الجهاز وستحتاج لوضعه علي الشاحن الذي يقوم بإعادة شحن البطارية بالكهرباء مره اخري.
وهناك أجهزة إلكترونية كثيرة يجب توصيلها إلى مصدر التغذية (الفيش الكهربائي) الموجود في المنازل. هذا المصدر يعتبر غير صالح لتغذية معظم الدوائر الإلكترونية مباشرة وذلك لكونه عالي الجهد 220 فولت (حسب البلد) وكذلك لأنه يعطى تيارا متردداAC، والدوائر الإلكترونية تحتاج إلى تيار ثابتا (مستمرا) DC.
بمعني ان كهرباء البطارية مختلفة عن كهرباء المنازل.
والكهرباء المنتجة في البطارية تستخدم في اغلب الدوائر الالكترونية. ولكن كيف تعمل الأجهزة الالكترونية الموجودة في المنزل بالرغم من ان مصدر التغذية نوعه AC وقيمته عالية. هنا يأتي دور مصدر التغذية او ما يعرف بالباورسبلاي وهو جهاز يوفر مصدر جهد مستمر الذي يحل لنا المشكلة.
حسنا يوجد في مصدر التغذية ما يسمى بالمحول وهذا المحول يحول الجهد المرتفع إلى جهد منخفض، بحيث يناسب الجهد الذي تستخدمه الدوائر الإلكترونية في هذه الأجهزة، ويقوم أيضا بتغيير التيار المتردد إلى تيار ثابت عن طريق دائرة الكترونية تتواجد بداخله.
في هذا المقال سنتعرف على ماذا يقصد بمصدر التغذية ، ومصادر التغذية الكهربائية المستمرة والمترددة.
ماذا يقصد بمصدر التغذية الكهربائية (Power Supply)
مصدر التغذية الكهربائية (Power Supply) هو جهاز كهربائي يحول التيار الكهربائي الذي يأتي من مصدر الطاقة، مثل مصادر الطاقة الرئيسية، إلى قيم الجهد والتيار اللازمة لتشغيل الحمل، مثل محرك أو جهاز إلكتروني.
الهدف من مصدر الطاقة هو تزويد الحمل بالجهد والتيار المناسبين. يجب توفير التيار بطريقة يمكن التحكم فيها - وبجهد دقيق - لمجموعة واسعة من الأحمال، وأحيانًا في وقت واحد، كل ذلك دون السماح للتغيرات في جهد الإدخال أو في الأجهزة المتصلة الأخرى بالتأثير على الإخراج.
يمكن أن يكون مصدر الطاقة خارجيًا، وغالبًا ما يتم رؤيته في أجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة وشواحن الهواتف، أو داخليًا، كما هو الحال في الأجهزة الأكبر حجمًا مثل أجهزة الكمبيوتر المكتبية.
يمكن أن يكون مصدر الطاقة منظمًا(regulated) أو غير منظم(unregulated). في مصدر الطاقة المنظم، لا تؤثر التغيرات في جهد الدخل على الخرج. ومن ناحية أخرى، في مصدر الطاقة غير المنظم، يعتمد الخَرج على أي تغييرات في المدخلات.
الشيء الوحيد المشترك بين جميع مصادر الطاقة هو أنها تأخذ الطاقة الكهربائية من المصدر عند الإدخال، وتحولها بطريقة ما، وتسلمها إلى الحمل عند الإخراج.
مصادر التغذية الكهربائية المستمرة والمترددة
يمكن أن تكون الطاقة عند الإدخال والإخراج إما تيار متردد (AC) أو تيار مباشر (DC):
- يحدث التيار المستمر أو المباشر (DC) عندما يتدفق التيار في اتجاه واحد ثابت. وعادة ما يأتي من البطاريات أو الخلايا الشمسية أو من محولات التيار المتردد/المستمر. DC هو نوع الطاقة المفضل للأجهزة الإلكترونية.
- يحدث التيار المتردد أو المتغير (AC) عندما يعكس التيار الكهربائي اتجاهه بشكل دوري. التيار المتردد هو الطريقة المستخدمة لتوصيل الكهرباء عبر خطوط نقل الطاقة إلى المنازل والشركات.
التيار المتردد AC
التيار المتردد (Alternating current )هو شكل القوة المقدمة من الشبكة الكهربائية إلى المنازل والشركات. يُعرف باسم AC نظرًا للشكل الموجي الذي تتخذه الإلكترونات. في بعض الأحيان، تعكس التكنولوجيا حجمها وتغير حجمها.تختلف جهود وترددات طاقة التيار المتردد بين البلدان؛ على سبيل المثال، تستخدم الولايات المتحدة الأمريكية مائة وعشرين فولتًا بتردد 60 هرتز. وعبر المحيط الأطلسي، تستخدم المملكة المتحدة 230 فولتًا بتردد خمسين هرتز.
نظرًا لأن طاقة التيار المتردد تعمل على شكل موجات، فإنها يمكن أن تنتقل بشكل مشابه جدًا لطاقة التيار المستمر، ولهذا السبب يتم استخدامها في هياكل الشبكات الكهربائية في جميع أنحاء العالم. في حين أن العديد من الأجهزة الكهربائية تستخدم طاقة التيار المتردد المقدمة من مصدر رئيسي، فإن البعض الآخر يريد التغيير إلى قوة التيار المستمر.
لذلك، إذا كان التيار المتردد هو نوع الطاقة التي يتم توصيلها إلى منزلك والتيار المستمر هو نوع الطاقة التي تحتاجها لشحن هاتفك، فستحتاج إلى مصدر طاقة تيار متردد/تيار مستمر لتحويل جهد التيار المتردد القادم من الطاقة الشبكة إلى جهد التيار المستمر اللازم لشحن بطارية هاتفك المحمول.
التيار المستمر DC
التيار المباشر (Direct current) هو نوع آخر من الكهرباء المستخدمة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. على عكس التيار المتردد، فإن المسار الذي يسلكه الإلكترون في التيار المستمر يكون خطيًا. يمكنك أن ترى أن المعدات الكهربائية مثل البطاريات والخلايا الشمسية وخلايا الوقود والمولدات تستخدم التيار المباشر بدلاً من التيار المتردد. إحدى مزايا التيار المباشر مقارنة بالتيار المتردد هو أنه يوفر مصدر جهد ثابت للمعدات الكهربائية. ومع ذلك، فإن عيب التيار المباشر هو أنه غير مناسب لشبكات الطاقة لأنه لا يمكن أن يتدفق إلا لمسافات قصيرة. تتطلب معظم العناصر الإلكترونية كهرباء التيار المستمر نظرًا للتوصيل "النظيف" للطاقة. بالطبع، يتم توفير الكهرباء الرئيسية كطاقة تيار متردد، لذلك يقوم مصدر طاقة ACDC بتحويل الكهرباء إلى طاقة تيار مستمر. تحتوي جميع مصادر الطاقة ACDC على مقومات مدمجة ومحولات لرفع أو خفض مستويات الجهد عند الضرورة. المقومات هي المكونات الموجودة في مصادر الطاقة التي تحول طاقة التيار المتردد إلى تيار مستمر. يعود تاريخ الكهرباء التي تعمل بالتيار المستمر إلى أواخر القرن التاسع عشر، وهي مرتبطة بشكل شائع بالرواد الأوائل في مجال الكهرباء مثل توماس إديسون.الخلاصة
مصادر التغذية الكهربائية هي دوائر وأجهزة كهربائية مصممة لتحويل الطاقة الرئيسية أو الكهرباء من أي مصدر كهربائي إلى قيم محددة للجهد والتيار للجهاز المستهدف. يمكن أن يكون الجهاز المستهدف أيًا من أجهزتنا الكهربائية اليومية أو معداتنا الصناعية.أي جهاز يعمل بالكهرباء له حدود محددة للجهد والتيار التي يحتاجها ليعمل على النحو الأمثل. يتم تحديد هذه عادةً من قبل الموردين والمصنعين للجهاز. إذا لم يتم استيفاء الحد الأدنى من المتطلبات، فلن يتم تشغيل الجهاز وسيؤدي تجاوز هذه الحدود إلى حرق المكونات وإتلاف الجهاز.
في بعض الأحيان، قد يقوم مصدر طاقة واحد بتزويد أجهزة متعددة في وقت واحد. من الضروري أن يكون خرجه ثابتًا على الرغم من أي تغيرات في الحمل أو تغيرات في طاقة الإدخال. تسمى مصادر الطاقة هذه بمصادر الطاقة المنظمة. ومع ذلك، تحتوي بعض مصادر الطاقة على خرج يتغير مع التغيرات في المدخلات لأن الخرج يمثل جزءًا محددًا من الإدخال. ويشار إلى هذه باسم مصادر الطاقة غير المنظمة. توجد مصادر الطاقة في أشكال محمولة خارجية مثل أجهزة الشحن أو يمكن دمجها في الجهاز كما هو الحال في أجهزة التلفزيون وأجهزة الراديو. يمكن لمصادر الطاقة تحويل التيار المتردد أو التيار المستمر عند الإدخال إلى تيار مستمر أو تيار متردد عند الإخراج.
مراجع
Understanding AC/DC Power SuppliesAC DC Power Supply