Pengertian Power supply

Power supply

Istilah ini meliputi sistem distribusi tenaga listrik bersama dengan sumber-sumber primer atau sekunder energi lainnya seperti:

    Konversi salah satu bentuk daya listrik ke bentuk lain yang diinginkan dan tegangan. Ini biasanya melibatkan mengubah 120 atau 240 volt AC dipasok oleh perusahaan utilitas (lihat pembangkit listrik) ke DC yang teratur dengan baik tegangan rendah untuk perangkat elektronik. Tegangan rendah, rendah daya unit power supply DC biasanya terintegrasi dengan perangkat yang mereka tawarkan, seperti komputer dan elektronik rumah tangga. Untuk contoh lain, lihat beralih-mode power supply, regulator linier, penyearah dan inverter (listrik).
    Baterai
    Kimia bahan bakar sel dan bentuk lain dari sistem penyimpanan energi
    Tenaga surya
    Generator atau alternator (sangat berguna dalam kendaraan dari segala bentuk dan ukuran, dimana mesin memiliki torsi luang, atau semi-portabel unit yang berisi sebuah mesin pembakaran internal dan generator) (Untuk skala besar pasokan listrik, lihat pembangkit listrik.)
Kendala yang sering mempengaruhi pasokan listrik adalah jumlah daya yang mereka dapat menyediakan, berapa lama mereka dapat menyediakan tanpa perlu beberapa jenis pengisian bahan bakar atau pengisian ulang, seberapa stabil tegangan output atau saat ini dalam berbagai kondisi beban, dan apakah mereka menyediakan power secara berkelanjutan atau pulsa.
Pengaturan pasokan listrik dilakukan dengan memasukkan sirkuit untuk erat mengontrol tegangan output dan / atau arus dari catu daya ke nilai tertentu. Nilai spesifik erat dipertahankan meskipun variasi beban disajikan ke output catu daya, atau variasi tegangan yang wajar di input catu daya. Jenis peraturan ini umumnya dikategorikan sebagai catu daya stabil.
Power supply jenis
Pasokan listrik untuk perangkat elektronik dapat secara luas dibagi menjadi pasokan listrik linear dan switching. Pasokan linier adalah desain yang relatif sederhana yang menjadi semakin besar dan berat untuk perangkat saat ini tinggi, pengaturan tegangan di suplai linier dapat menghasilkan efisiensi rendah. Sebuah pasokan switched-mode dari rating yang sama sebagai pasokan linear akan lebih kecil, biasanya lebih efisien, tetapi akan lebih kompleks.
Daya baterai pasokan [1]
Sebuah baterai adalah jenis catu daya linier yang menawarkan manfaat yang tradisional baris dioperasikan pasokan listrik kurangnya: mobilitas, portabilitas, dan reliabilitas. Sebuah baterai terdiri dari sel elektrokimia yang terhubung untuk memberikan tegangan yang diinginkan.
Baterai kering-sel yang paling umum digunakan adalah sel baterai karbon-seng kering [2] Kering-sel baterai yang dibuat dengan menumpuk piring karbon, lapisan pasta elektrolit, dan piring seng bergantian sampai total tegangan yang diinginkan tercapai. . Kering-sel baterai yang paling umum memiliki salah satu dari tegangan berikut: 1,5, 3, 6, 9, 22,5, 45, dan 90. Selama pembuangan baterai karbon-seng, logam seng dikonversi menjadi garam seng dalam elektrolit, dan karbon magnesium berkurang pada elektroda karbon. Tindakan ini membuat tegangan sekitar 1,5 V.
Baterai penyimpanan timbal-asam dapat digunakan. Baterai ini dapat diisi ulang, melainkan terdiri dari elektroda timbal dan / dioksida yang direndam dalam asam sulfat. Ketika terisi penuh, jenis baterai memiliki potensi 2,06-2,14 V. Selama debit, memimpin dikonversi untuk memimpin sulfat dan asam sulfat diubah menjadi air. Ketika baterai sedang mengisi, sulfat timbal diubah kembali untuk memimpin dan memimpin dioksida.
Baterai nikel-kadmium telah menjadi lebih populer dalam beberapa tahun terakhir. [3] ini sel baterai benar-benar tertutup dan dapat diisi ulang. Elektrolit tidak terlibat dalam reaksi elektroda, membuat tegangan konstan selama rentang hidup baterai layanan lama. Selama proses pengisian, oksida nikel dioksidasi ke keadaan oksidasi yang lebih tinggi dan kadmium oksida berkurang. Nikel-kadmium baterai memiliki banyak manfaat. Mereka dapat disimpan baik diisi dan bermuatan. Mereka memiliki masa kerja yang panjang, ketersediaan arus tinggi, tegangan konstan, dan kemampuan untuk diisi ulang.
Linear power supplySebuah rumah buatan pasokan daya linear (digunakan di sini untuk peralatan listrik radio amatir)
Sebuah kabel AC bertenaga listrik linier biasanya menggunakan transformator untuk mengubah tegangan dari stopkontak (listrik) ke tegangan, berbeda biasanya lebih rendah. Jika digunakan untuk memproduksi DC, penyearah yang digunakan. Sebuah kapasitor digunakan untuk kelancaran arus berdenyut dari penyearah. Beberapa penyimpangan periodik kecil dari arus searah akan tetap halus, yang dikenal sebagai riak. Ini pulsations terjadi pada frekuensi yang terkait dengan frekuensi listrik AC (misalnya, kelipatan dari 50 atau 60 Hz).
Tegangan yang dihasilkan oleh power supply yang tidak diatur akan bervariasi tergantung pada beban dan variasi tegangan suplai AC. Untuk aplikasi elektronik kritis regulator linier akan digunakan untuk menstabilkan dan menyesuaikan tegangan. Regulator ini juga akan sangat mengurangi riak dan kebisingan dalam arus output langsung. Regulator linier sering menyediakan membatasi arus, melindungi catu daya dan sirkuit yang melekat dari arus lebih.
Adjustable pasokan listrik linier laboratorium umum dan pelayanan peralatan toko tes, memungkinkan tegangan output harus ditetapkan melalui berbagai. Misalnya, daya bangku pasokan digunakan oleh desainer sirkuit mungkin disesuaikan sampai 30 volt dan hingga 5 keluaran ampere. Beberapa dapat digerakkan oleh sinyal eksternal, misalnya, untuk aplikasi yang memerlukan output berdenyut.
DC sederhana sirkuit listrik pasokan terdiri dari dioda tunggal dan resistor secara seri dengan pasokan AC. Sirkuit ini sering terjadi pada senter isi ulang.
AC / DC supplyArtikel utama: AC / DC (listrik)
Di masa lalu, induk listrik dipasok sebagai DC di beberapa daerah, AC pada orang lain. Sebuah pasokan, listrik sederhana murah linier akan dijalankan langsung dari baik AC atau listrik DC, sering tanpa menggunakan trafo. Catu daya terdiri dari penyearah dan filter kapasitor. Rectifier pada dasarnya konduktor, tidak memiliki efek tiba-tiba ketika beroperasi dari DC.
Switched-mode power supplyArtikel utama: Switched-mode power supplySebuah komputer beralih modus power supply unit.
Sebuah switched-mode power supply (SMP) bekerja pada prinsip yang berbeda. Listrik AC input langsung diperbaiki tanpa menggunakan transformator, untuk mendapatkan tegangan DC. Tegangan ini kemudian diiris kecil-kecil oleh sebuah saklar berkecepatan tinggi elektronik. Ukuran irisan tersebut tumbuh lebih besar sebagai persyaratan peningkatan daya output.
Daya input mengiris terjadi pada kecepatan yang sangat tinggi (biasanya 10 kHz - 1 MHz). Frekuensi tinggi dan tegangan tinggi di tahap pertama ini memungkinkan langkah yang jauh lebih kecil down transformer dari dalam power supply linier. Setelah sekunder trafo, AC ke DC lagi diperbaiki. Untuk menjaga tegangan keluaran konstan, power supply membutuhkan kontroler umpan balik yang canggih untuk memantau menarik arus oleh beban.
Modern switched-mode pasokan listrik sering termasuk fitur keamanan tambahan seperti rangkaian linggis untuk membantu melindungi perangkat dan pengguna dari bahaya [4] Dalam hal suatu menarik listrik yang abnormal tinggi saat ini terdeteksi,. Pasokan switched-mode dapat mengasumsikan ini adalah pendek langsung dan akan mematikan dirinya sebelum kerusakan dilakukan. Selama beberapa dekade komputer pasokan daya PC juga telah menyediakan sinyal daya yang baik untuk motherboard yang mencegah operasi pada saat tegangan suplai tidak normal yang hadir.
Modus pasokan daya Switched memiliki batas mutlak pada output minimal mereka saat ini. [5] Mereka hanya mampu untuk output di atas level daya tertentu dan tidak bisa berfungsi di bawah titik itu. Dalam kondisi tanpa beban frekuensi kekuatan mengiris meningkat sirkuit untuk kecepatan tinggi, menyebabkan transformator isolasi untuk bertindak sebagai kumparan tesla, menyebabkan kerusakan karena sangat tinggi mengakibatkan lonjakan tegangan listrik. Switched-mode persediaan dengan sirkuit perlindungan secara singkat dapat menghidupkan tapi kemudian menutup ketika tidak ada beban telah terdeteksi. Sebuah rendah daya sangat kecil boneka beban seperti resistor listrik keramik atau 10 watt bohlam lampu dapat dilampirkan ke pasokan untuk memungkinkan untuk berjalan tanpa beban utama terpasang.
Faktor daya telah menjadi isu terkini yang menjadi perhatian bagi produsen komputer. Modus pasokan Switched daya secara tradisional menjadi sumber harmonisa saluran listrik dan memiliki faktor daya yang sangat miskin. Daya komputer banyak memasok dibangun dalam beberapa tahun terakhir sekarang termasuk faktor koreksi daya dibangun langsung ke pasokan switched-mode, dan dapat mengiklankan fakta bahwa mereka menawarkan 1,0 faktor daya.
Dengan mengiris sampai gelombang sinusoidal AC-potong diskrit sangat kecil, bagian dari arus bolak tidak tetap digunakan dalam garis kekuasaan sebagai paku yang sangat kecil listrik yang tidak bisa dimanfaatkan oleh motor AC dan menghasilkan pemanasan limbah transformator tenaga baris. Ratusan beralih modus pasokan listrik di sebuah gedung dapat menyebabkan kualitas daya yang buruk bagi pelanggan lain di sekitar bangunan itu, dan tagihan listrik yang tinggi bagi perusahaan jika mereka ditagih sesuai dengan faktor daya mereka selain daya aktual yang digunakan. Kapasitor bank Penyaringan mungkin diperlukan pada listrik gedung kekuatan untuk menekan dan menyerap efek faktor daya negatif.
Programmable listrik
Pasokan listrik diprogram adalah mereka di mana tegangan output dapat bervariasi dari jarak jauh. Salah satu pilihan mungkin adalah kontrol digital dengan antarmuka komputer. Sifat variabel meliputi tegangan, arus, dan frekuensi. Jenis persediaan terdiri dari prosesor, tegangan / arus sirkuit pemrograman, shunt saat ini, dan tegangan / arus-baca kembali sirkuit.
Pasokan listrik diprogram dapat memberikan DC, AC, atau kedua jenis output. Output AC dapat berupa satu fasa atau tiga fasa. Satu fase umumnya digunakan untuk tegangan rendah, sementara tiga fase lebih umum untuk tegangan tinggi catu daya.
Ketika memilih power supply yang diprogram, beberapa spesifikasi harus dipertimbangkan. Untuk pasokan AC, tegangan output, akurasi tegangan, frekuensi output, dan arus keluaran adalah atribut penting. Untuk pasokan DC, tegangan output, akurasi tegangan, arus, dan kekuasaan adalah karakteristik penting. Banyak fitur khusus juga tersedia, termasuk antarmuka komputer, proteksi arus, perlindungan tegangan lebih, perlindungan hubung singkat, dan kompensasi suhu. Pasokan listrik diprogram juga datang dalam berbagai bentuk. Beberapa dari mereka adalah modular, papan-mount, dinding-mount, lantai-mount atau atas bangku.
Pasokan listrik diprogram sekarang digunakan dalam banyak aplikasi. Beberapa contoh termasuk pengujian peralatan otomatis, pemantauan pertumbuhan kristal, dan analisis termal diferensial [6].
Uninterruptible power supplyArtikel utama: Uninterruptible power supply
Sebuah Uninterruptible Power Supply (UPS) memerlukan power dari dua atau lebih sumber secara bersamaan. Hal ini biasanya didukung langsung dari listrik AC, sekaligus mengisi baterai penyimpanan. Harus ada putus sekolah atau kegagalan listrik, baterai langsung mengambil alih sehingga beban tidak pernah mengalami gangguan. Skema tersebut dapat memasok listrik selama daya baterai sudah cukup, misalnya, dalam instalasi komputer, memberikan operator waktu yang cukup untuk mempengaruhi sistem shutdown teratur tanpa kehilangan data. Lain skema UPS dapat menggunakan mesin pembakaran internal atau turbin untuk terus memasok daya ke sistem secara paralel dengan daya yang berasal dari listrik AC. Mesin-driven generator biasanya akan pemalasan, tapi bisa datang dengan kekuatan penuh dalam hitungan beberapa detik untuk menjaga alat vital berjalan tanpa gangguan. Skema tersebut dapat ditemukan di rumah sakit atau kantor sentral telepon.
Tegangan tinggi catu daya
Tegangan tinggi mengacu pada output di urutan ratusan atau ribuan volt. Tegangan tinggi catu daya menggunakan setup linier untuk menghasilkan tegangan output dalam rentang ini.
Ketika memilih power supply tegangan tinggi, ada beberapa pilihan untuk dipertimbangkan. Beberapa ini adalah arus maksimum, daya maksimum, tegangan maksimum, polaritas output, antarmuka pengguna, dan gaya. Pertama empat karakteristik ini tentu saja tergantung pada penerapan yang dimaksudkan pasokan itu. Ada jenis yang tersedia banyak antarmuka pengguna. Sebagai contoh, antarmuka mungkin lokal dalam bentuk meter digital, atau analog meter. Juga, antarmuka dapat terpencil, seperti di koneksi komputer. Banyak gaya tegangan tinggi pasokan listrik juga diproduksi. Model yang tersedia datang dalam papan sirkuit cetak mount, portal terbuka (seperti yang dirancang untuk dimasukkan ke instrumen), dan rak mount. Model dengan beberapa output juga dapat ditemukan [7].
Tegangan pengganda
Pengganda tegangan, seperti namanya, adalah sirkuit yang dirancang untuk melipatgandakan tegangan input. Tegangan input dapat dua kali lipat (Doubler tegangan), tiga kali lipat (tripler tegangan), empat kali lipat (quadrupler tegangan), dll pengganda Tegangan juga konverter daya. Sebuah AC input diubah menjadi output DC yang lebih tinggi. Sirkuit ini memungkinkan tegangan tinggi diperoleh menggunakan sumber tegangan jauh lebih rendah AC.
Biasanya, pengganda tegangan terdiri dari setengah gelombang penyearah, kapasitor, dan dioda. Sebagai contoh, sebuah tripler tegangan terdiri dari tiga setengah gelombang rectifier, tiga kapasitor, dan tiga dioda. Rectifier gelombang penuh dapat digunakan dalam konfigurasi yang berbeda untuk mencapai tegangan yang lebih tinggi. Juga, baik paralel dan seri konfigurasi yang tersedia. Untuk pengganda paralel, yang tegangannya lebih tinggi diperlukan pada setiap tahap perkalian berturut-turut, tetapi kapasitansi kurang diperlukan. Kemampuan tegangan dari kapasitor membatasi tegangan output maksimum.
Pengganda tegangan memiliki banyak aplikasi. Sebagai contoh, pengganda tegangan dapat ditemukan dalam barang-barang sehari-hari seperti televisi dan mesin fotokopi. Bahkan aplikasi lebih lanjut dapat ditemukan di laboratorium, seperti tabung sinar katoda, osiloskop, dan tabung photomultiplier [8]. [9]
Power supply aplikasi
Komputer listrikArtikel utama: Komputer power supply
Sebuah catu daya komputer modern adalah pasokan switched-mode dirancang untuk mengubah 110-240 V listrik AC dari suplai utama, untuk output beberapa baik (dan historis negatif) positif tegangan DC dalam kisaran + 12V,-12V, 5 V, + 5VBs dan 3,3 V. Generasi pertama dari pasokan listrik komputer adalah perangkat linear, tetapi sebagai biaya menjadi faktor pendorong, dan berat badan menjadi penting, modus pasokan beralih hampir universal.
Pengumpulan beragam tegangan output juga telah banyak menarik arus berbagai persyaratan, yang sulit untuk semua dipasok dari sumber switched-mode yang sama. Akibatnya pasokan daya komputer paling modern sebenarnya terdiri dari beberapa modus pasokan yang berbeda diaktifkan, masing-masing memproduksi hanya satu tegangan komponen dan masing-masing dapat bervariasi output berdasarkan kebutuhan daya komponen, dan semua dihubungkan bersama untuk menutup sebagai sebuah kelompok dalam hal terjadi kesalahan kondisi.
Pasokan komputer yang paling umum yang modern listrik yang dibangun agar sesuai dengan faktor bentuk ATX. Power rating dari power supply PC tidak resmi bersertifikat dan diri diklaim oleh masing-masing produsen. [10] Sebuah cara yang umum untuk mencapai angka daya untuk PC PSUs adalah dengan menambahkan daya yang tersedia di atas rel masing-masing, yang tidak akan memberikan benar kekuatan angka. Pembuat lebih terkemuka mengiklankan "Watt Benar Rated" untuk memberikan konsumen ide bahwa mereka dapat mempercayai kekuatan diiklankan.
Las listrikArtikel utama: Welding power supply
Las busur menggunakan listrik untuk melelehkan permukaan logam untuk bergabung dengan mereka bersama-sama melalui koalesensi. Listrik disediakan oleh welding listrik, dan dapat menjadi AC atau DC. Las busur biasanya memerlukan arus tinggi biasanya antara 100 dan 350 amp. Beberapa jenis pengelasan dapat menggunakan sedikitnya 10 amp, sementara beberapa aplikasi pengelasan titik mempekerjakan arus setinggi 60000 amp untuk waktu yang sangat singkat. Perlengkapan las listrik Lama terdiri dari generator transformator atau mesin mengemudi, sementara yang modern menerapkan semikonduktor dan bahkan mikroprosesor, sangat mengurangi ukuran dan berat badan.
Adaptor ACSwitched modus pengisi daya ponselLihat juga: Wall kutil
Sebuah catu daya linier atau switched-mode (atau dalam beberapa kasus hanya sebuah transformator) yang dibangun ke bagian atas plug dikenal sebagai "kutil dinding", "bata kekuasaan", "pak plug", "plug-in adapter "," adaptor blok "," domestik listrik adaptor "atau hanya" power adaptor ". Mereka bahkan lebih beragam dari nama mereka, sering dengan baik yang sama steker DC menawarkan tegangan yang berbeda atau polaritas, atau plug yang berbeda menawarkan tegangan yang sama. "Universal" adapter mencoba untuk menggantikan yang hilang atau rusak, menggunakan busi ganda dan pemilih untuk tegangan yang berbeda dan polaritas. Penggantian pasokan listrik harus sesuai dengan tegangan, dan pasokan setidaknya sebanyak sekarang sebagai, power supply asli.
Yang paling mahal AC unit hanya terdiri dari sebuah transformator kecil, sementara DC adapter termasuk dioda beberapa tambahan. Apakah atau tidak beban terhubung ke power adapter, transformator memiliki medan magnet terus hadir dan biasanya tidak dapat sepenuhnya dimatikan kecuali dicabut.
Karena mereka mengkonsumsi daya siaga, mereka kadang-kadang dikenal sebagai "vampir listrik" dan dapat dipasang ke soket ekstensi untuk memungkinkan mengubah mereka. Mahal switched-mode pasokan listrik bisa memotong bocor-kapasitor elektrolit, gunakan MOSFET berdaya, dan mengurangi frekuensi mereka bekerja untuk mendapatkan seteguk energi sekali-sekali berkuasa, misalnya, jam, yang tidak akan membutuhkan baterai.
Jenis power supply adalah populer di kalangan produsen item biaya listrik yang rendah karena:

    Perangkat yang dijual di pasar global tidak perlu dikonfigurasi secara individual untuk 120 volt operasi volt atau 230, hanya dijual dengan adaptor AC yang sesuai.
    Perangkat itu sendiri tidak perlu diuji untuk memenuhi peraturan keselamatan listrik. Hanya adaptor perlu diuji.
    Pengembangan produk menjadi lebih cepat dan lebih murah, karena panas yang dihasilkan oleh power supply adalah di luar produk.
    Perangkat itu sendiri bisa lebih kecil dan lebih ringan, karena tidak mengandung power supply.
PolaritasDiagram yang menunjukkan polaritas ujung positif pada polaritas ujung kiri dan negatif di sebelah kanan. Untuk membaca diagram: Gambar pusat positif di sebelah kiri menunjukkan bahwa pusat (tip) dari konektor output adalah positif (+) dan laras konektor output negatif (-). Beberapa multi-adapter menggunakan "tip" untuk menunjukkan pusat, tetapi mencakup penjelasan yang ujung digunakan untuk berarti pusat.
AC-DC adapter memiliki polaritas, bahkan jika steker cocok menjadi perangkat, hubungan positif dan negatif dapat berorientasi dengan cara yang salah. Hal ini diperlukan untuk menggunakan adaptor dengan polaritas yang benar untuk menghindari kerusakan. Simbol polaritas standar umumnya digunakan untuk label polarity.r65y7
Overload Perlindungan
Pasokan daya harus memiliki beberapa jenis perlindungan yang berlebihan. Perlindungan yang berlebihan penting untuk melindungi peralatan elektronik terhubung ke catu daya dan juga mencegah terlalu panas, yang berpotensi menyebabkan api listrik. Sekering dan pemutus sirkuit adalah dua mekanisme yang lebih sering digunakan untuk perlindungan overload.
Sekring
Sepotong kawat terhubung antara dua ujung logam. Ujung-ujung logam dua sekering yang terhubung baik oleh tabung kaca atau plastik yang mengelilingi kawat. Jika arus mengalir terlalu banyak, kawat terlalu panas dan mencair. Ini mengganggu pasokan listrik, dan peralatan berhenti bekerja sampai masalah yang menyebabkan overload diidentifikasi dan sekering diganti.
Ada dua jenis sekering, lambat-pukulan dan cepat-pukulan. Dalam sekering cepat-pukulan, kawat di dalam sekering akan meleleh jika arus melebihi nilai arus, bahkan jika hanya untuk sebagian kecil dari detik. Proses ringkas penting dalam peralatan elektronik di mana bahkan lonjakan kecil di saat ini bisa merusak peralatan. Sekering slow blow dirancang untuk hanya mencair bila ada beban berlebih terus. Lambat-pukulan sekering yang ideal untuk sistem bermotor.
Circuit Breakers
Satu keuntungan dari menggunakan pemutus arus yang bertentangan dengan sumbu adalah bahwa ini bisa diatur ulang daripada harus terus-menerus mengganti sekering putus. Pemutus arus bekerja sekali arus overload menyebabkan beberapa elemen untuk memanaskan dan memicu mata air yang menutup rangkaian ke bawah. Setelah elemen mendingin, dan masalah diidentifikasi pemutus dapat direset dan daya dipulihkan.
Daya konversi
The "power supply" istilah ini kadang-kadang terbatas pada mereka perangkat yang mengubah bentuk lain dari energi menjadi listrik (seperti tenaga surya dan sel bahan bakar dan generator). Sebuah istilah yang lebih akurat untuk perangkat yang mengubah satu bentuk daya listrik ke bentuk lain (seperti transformer dan regulator linier) adalah konverter daya. Konversi paling umum adalah AC-DC. Ini adalah konversi dari AC rumah tangga saat ini, untuk arus searah yang digunakan di mobil, dan elektronik yang paling.
Mekanikal pasokan listrik

    Roda gaya digabungkan ke generator listrik atau alternator
    Compulsators
    Eksplosif dipompa generator kompresi fluks
rana sangat coolo
Terminologi

    SCP: perlindungan sirkuit pendek
    OPP: mengalahkan (kelebihan) perlindungan
    OCP: perlindungan arus lebih
    OTP: overtemperature perlindungan
    OVP: perlindungan Tegangan Lebih
    UVP: perlindungan undervoltage
    UPS: Uninterruptable Power Supply
    PSU: Power Supply Unit
    Apsu: Alarm Daya Supply Unit