مزود الطاقة

مصدر الطاقة هو جهاز كهربائي يزود الحمل الكهربائي بالطاقة الكهربائية . الغرض الرئيسي من مصدر الطاقة هو تحويل التيار الكهربائي من مصدر إلى الجهد والتيار والتردد الصحيحين لتشغيل الحمل. نتيجة لذلك، يشار إلى مصادر الطاقة أحيانًا باسم محولات الطاقة الكهربائية . بعض مصادر الطاقة هي قطع مستقلة منفصلة من المعدات، في حين أن البعض الآخر مدمج في أجهزة الحمل التي تزودها بالطاقة. تشمل الأمثلة الأخيرة مصادر الطاقة الموجودة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية وأجهزة الإلكترونيات الاستهلاكية . تشمل الوظائف الأخرى التي قد تؤديها مصادر الطاقة الحد من التيار الذي يسحبه الحمل إلى مستويات آمنة، وإيقاف التيار في حالة حدوث عطل كهربائي ، وتكييف الطاقة لمنع الضوضاء الإلكترونية أو ارتفاع الجهد على المدخلات من الوصول إلى الحمل، وتصحيح معامل القدرة ، وتخزين الطاقة حتى تتمكن من الاستمرار في تشغيل الحمل في حالة حدوث انقطاع مؤقت في طاقة المصدر ( مصدر طاقة غير قابل للانقطاع ).

تحتوي جميع مصادر الطاقة على وصلة إدخال طاقة ، تتلقى الطاقة في شكل تيار كهربائي من مصدر، ووصلة خرج طاقة واحدة أو أكثر أو وصلات سككية توصل التيار إلى الحمل. قد تأتي طاقة المصدر من شبكة الطاقة الكهربائية ، مثل منفذ كهربائي ، أو أجهزة تخزين الطاقة مثل البطاريات أو خلايا الوقود ، أو المولدات أو المولدات المتناوبة ، أو محولات الطاقة الشمسية ، أو مصدر طاقة آخر. عادةً ما تكون وصلات الإدخال والإخراج عبارة عن وصلات دوائر سلكية، على الرغم من أن بعض مصادر الطاقة تستخدم نقل الطاقة اللاسلكي لتشغيل أحمالها دون توصيلات سلكية. تحتوي بعض مصادر الطاقة على أنواع أخرى من المداخل والمخارج أيضًا، لوظائف مثل المراقبة والتحكم الخارجيين.

يتم تصنيف مصادر الطاقة بطرق مختلفة، بما في ذلك حسب الميزات الوظيفية. على سبيل المثال، مصدر الطاقة المنظم هو مصدر يحافظ على جهد أو تيار خرج ثابت على الرغم من الاختلافات في تيار الحمل أو جهد الدخل. وعلى العكس من ذلك، يمكن أن يتغير خرج مصدر الطاقة غير المنظم بشكل كبير عندما يتغير جهد الدخل أو تيار الحمل. تسمح مصادر الطاقة القابلة للتعديل ببرمجة جهد أو تيار الخرج بواسطة عناصر تحكم ميكانيكية (على سبيل المثال، أزرار التحكم الموجودة على اللوحة الأمامية لمصدر الطاقة)، ​​أو عن طريق مدخل تحكم، أو كليهما. مصدر الطاقة المنظم القابل للتعديل هو مصدر طاقة قابل للتعديل والتنظيم. يحتوي مصدر الطاقة المعزول على خرج طاقة مستقل كهربائيًا عن مدخل الطاقة الخاص به؛ وهذا على النقيض من مصادر الطاقة الأخرى التي تشترك في اتصال مشترك بين مدخل الطاقة ومخرجها.

يتم تعبئة مصادر الطاقة بطرق مختلفة وتصنيفها وفقًا لذلك. مصدر الطاقة المكتبي هو وحدة سطح مكتب مستقلة تستخدم في تطبيقات مثل اختبار الدوائر وتطويرها. تحتوي مصادر الطاقة ذات الإطار المفتوح على حاوية ميكانيكية جزئية فقط، تتكون أحيانًا من قاعدة تثبيت فقط؛ وعادةً ما تكون مدمجة في الآلات أو المعدات الأخرى. تم تصميم مصادر الطاقة المثبتة على الرف بحيث يتم تأمينها في رفوف المعدات الإلكترونية القياسية. مصدر الطاقة المتكامل هو مصدر يشترك في لوحة دائرة مطبوعة مشتركة مع حمولته. مصدر الطاقة الخارجي ، محول التيار المتردد أو كتلة الطاقة ، هو مصدر طاقة يقع في سلك طاقة التيار المتردد للحمل والذي يتم توصيله بمأخذ الحائط؛ محول الحائط هو مصدر طاقة خارجي مدمج مع قابس المخرج نفسه. هذه شائعة في الإلكترونيات الاستهلاكية بسبب سلامتها؛ يتم تحويل التيار الرئيسي الخطير 120 أو 240 فولت إلى جهد أكثر أمانًا قبل دخوله إلى جسم الجهاز.

يمكن تقسيم مصادر الطاقة بشكل عام إلى أنواع خطية وتبديلية . تعالج محولات الطاقة الخطية طاقة الإدخال مباشرةً، مع تشغيل جميع مكونات تحويل الطاقة النشطة في مناطق التشغيل الخطية الخاصة بها. في محولات الطاقة التبديلية، يتم تحويل طاقة الإدخال إلى نبضات تيار متردد أو مستمر قبل المعالجة ، بواسطة مكونات تعمل بشكل أساسي في أوضاع غير خطية (على سبيل المثال، الترانزستورات التي تقضي معظم وقتها في وضع القطع أو التشبع). يتم "فقد" الطاقة (تحويلها إلى حرارة) عندما تعمل المكونات في مناطقها الخطية، وبالتالي، تكون محولات التبديل عادةً أكثر كفاءة من المحولات الخطية لأن مكوناتها تقضي وقتًا أقل في مناطق التشغيل الخطية.

يعمل مصدر الطاقة من التيار المتردد إلى التيار المستمر على جهد دخل التيار المتردد ويولد جهد خرج التيار المستمر. اعتمادًا على متطلبات التطبيق، قد يحتوي جهد الخرج على كميات كبيرة أو لا تذكر من مكونات تردد التيار المتردد المعروفة باسم جهد التموج ، والتي تتعلق بتردد جهد دخل التيار المتردد وتشغيل مصدر الطاقة. يُطلق على مصدر الطاقة المستمر الذي يعمل على جهد دخل التيار المستمر اسم محول التيار المستمر إلى التيار المستمر . يركز هذا القسم بشكل أساسي على متغير التيار المتردد إلى التيار المستمر.

في مصدر الطاقة الخطي، يمر جهد الدخل المتردد عبر محول طاقة ثم يتم تصحيحه وتصفيته للحصول على جهد مستمر. يقلل الترشيح من سعة تردد التيار المتردد الموجود في خرج المقوم ويمكن أن يكون بسيطًا مثل مكثف واحد أو أكثر تعقيدًا مثل مرشح pi . تحدد قدرة الحمل الكهربائي على تحمل التموج الحد الأدنى من الترشيح الذي يجب أن يوفره مصدر الطاقة. في بعض التطبيقات، يمكن تجاهل التموج تمامًا. على سبيل المثال، في بعض تطبيقات شحن البطارية، يتكون مصدر الطاقة من محول وثنائي فقط، مع وجود مقاومة بسيطة عند خرج مصدر الطاقة للحد من تيار الشحن.

في مزود الطاقة ذو الوضع المبدل (SMPS)، يتم تصحيح مدخل التيار المتردد مباشرةً ثم ترشيحه للحصول على جهد تيار مستمر. ثم يتم تشغيل وإيقاف جهد التيار المستمر الناتج بتردد عالٍ بواسطة دائرة تبديل إلكترونية، وبالتالي إنتاج تيار متردد يمر عبر محول أو محث عالي التردد . يحدث التبديل بتردد عالٍ جدًا (عادةً 10 كيلو هرتز - 1 ميجا هرتز)، مما يتيح استخدام المحولات ومكثفات الترشيح التي تكون أصغر حجمًا وأخف وزنًا وأقل تكلفة من تلك الموجودة في إمدادات الطاقة الخطية التي تعمل بتردد التيار الرئيسي. بعد المحث أو المحول الثانوي، يتم تصحيح التيار المتردد عالي التردد وترشيحه لإنتاج جهد خرج التيار المستمر. إذا استخدم SMPS محولًا عالي التردد معزولًا بشكل كافٍ، فسيتم عزل الخرج كهربائيًا عن التيار الرئيسي؛ غالبًا ما تكون هذه الميزة ضرورية للسلامة.

عادةً ما يتم تنظيم مصادر الطاقة ذات الوضع المتغير، وللحفاظ على ثبات جهد الخرج، يستخدم مصدر الطاقة وحدة تحكم في التغذية الراجعة تراقب التيار الذي يستهلكه الحمل. تزداد دورة عمل التبديل مع زيادة متطلبات خرج الطاقة.

غالبًا ما تتضمن وحدات SMPS ميزات أمان مثل الحد من التيار أو دائرة المخل للمساعدة في حماية الجهاز والمستخدم من الأذى. ^[1] في حالة اكتشاف سحب طاقة عالي التيار غير طبيعي، يمكن لمصدر الطاقة في الوضع المبدل أن يفترض أن هذا ماس كهربائي مباشر وسيغلق نفسه قبل حدوث الضرر. غالبًا ما توفر مصادر طاقة الكمبيوتر إشارة طاقة جيدة للوحة الأم؛ يمنع غياب هذه الإشارة التشغيل عند وجود جهد إمداد غير طبيعي.

تحتوي بعض محطات توليد الطاقة الصغيرة على حد مطلق للحد الأدنى من خرج التيار. ^[2] فهي قادرة فقط على الخرج فوق مستوى طاقة معين ولا يمكنها العمل أسفل تلك النقطة. في حالة عدم وجود حمل، يزداد تردد دائرة تقطيع الطاقة إلى سرعة كبيرة، مما يتسبب في عمل المحول المعزول كملف تسلا ، مما يتسبب في حدوث تلف بسبب طفرات الطاقة عالية الجهد الناتجة. قد يتم تشغيل مصادر الطاقة ذات الوضع المبدل مع دوائر الحماية لفترة وجيزة ثم يتم إيقاف تشغيلها عند عدم اكتشاف أي حمل. يمكن توصيل حمل وهمي صغير جدًا ومنخفض الطاقة مثل المقاوم الخزفي أو المصباح الكهربائي بقوة 10 وات بالمصدر للسماح له بالعمل بدون وجود حمل أساسي متصل.

كانت إمدادات الطاقة في وضع التبديل المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر ذات معامل قدرة منخفض تاريخيًا وكانت أيضًا مصادر مهمة لتداخل الخطوط (بسبب التوافقيات والتذبذبات العابرة لخطوط الطاقة المستحثة ). في إمدادات الطاقة في وضع التبديل البسيطة، قد تؤدي مرحلة الإدخال إلى تشويه شكل موجة جهد الخط، مما قد يؤثر سلبًا على الأحمال الأخرى (ويؤدي إلى ضعف جودة الطاقة لعملاء المرافق الآخرين)، ويسبب تسخينًا غير ضروري في الأسلاك ومعدات التوزيع. علاوة على ذلك، يتحمل العملاء فواتير كهرباء أعلى عند تشغيل أحمال ذات معامل قدرة أقل. للتغلب على هذه المشكلات، تقوم بعض إمدادات الطاقة في وضع التبديل للكمبيوتر بإجراء تصحيح لمعامل القدرة، وقد تستخدم مرشحات إدخال أو مراحل تبديل إضافية لتقليل تداخل الخطوط.

يستخدم مصدر الطاقة السعوي (مصدر الطاقة بدون محول) مفاعلة المكثف لتقليل جهد التيار الرئيسي إلى جهد تيار متردد أصغر. وعادةً ما يتم تصحيح جهد التيار المتردد المنخفض الناتج وتصفيته وتنظيمه لإنتاج جهد خرج ثابت للتيار المستمر.

لا يتم عزل جهد الخرج عن التيار الكهربائي. وبالتالي، لتجنب تعريض الأشخاص والمعدات لجهد كهربائي عالي الخطورة، يجب عزل أي شيء متصل بمصدر الطاقة بشكل موثوق.

يجب أن يتحمل مكثف خفض الجهد الجهد الكهربائي الكامل للتيار الكهربائي، ويجب أن يكون لديه أيضًا سعة كافية لدعم أقصى تيار حمل عند جهد الخرج المقدر. وبالنظر إلى هذه القيود مجتمعة، فإنها تحد من الاستخدامات العملية لهذا النوع من الإمداد في التطبيقات منخفضة الطاقة.

تتمثل وظيفة منظم الجهد الخطي في تحويل جهد تيار مستمر متغير إلى جهد تيار مستمر ثابت ومحدد وأقل. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يوفر منظم الجهد الخطي وظيفة تحديد التيار لحماية مصدر الطاقة والحمل من التيار الزائد (التيار الزائد الذي قد يكون مدمرًا).

يتطلب العديد من تطبيقات إمداد الطاقة جهد خرج ثابتًا، ولكن الجهد الذي توفره العديد من مصادر الطاقة سيتغير مع تغيرات معاوقة الحمل. وعلاوة على ذلك، عندما يكون مصدر طاقة تيار مستمر غير منظم هو مصدر الطاقة، فإن جهد خرجه سيتغير أيضًا مع تغير جهد الدخل. وللتغلب على هذا، تستخدم بعض مصادر الطاقة منظم جهد خطي للحفاظ على جهد الخرج عند قيمة ثابتة، بغض النظر عن التقلبات في جهد الدخل ومعاوقة الحمل. يمكن لمنظمات الجهد الخطية أيضًا تقليل حجم التموج والضوضاء على جهد الخرج.

يأخذ مصدر الطاقة المتردد الجهد من مأخذ التيار الكهربائي ( مصدر التيار الرئيسي ) ويستخدم محولًا لزيادة الجهد أو خفضه إلى الجهد المطلوب. قد يحدث بعض الترشيح أيضًا. في بعض الحالات، يكون جهد المصدر هو نفسه جهد الخرج؛ وهذا ما يسمى بمحول العزل . لا توفر محولات مصدر الطاقة المتردد الأخرى عزلًا للتيار الرئيسي؛ تسمى هذه المحولات المحولات التلقائية ؛ يُعرف المحول التلقائي المتغير الخرج باسم variac . تم تصميم أنواع أخرى من مصادر الطاقة المترددة لتوفير تيار ثابت تقريبًا ، وقد يختلف جهد الخرج حسب معاوقة الحمل. في الحالات التي يكون فيها مصدر الطاقة تيارًا مباشرًا (مثل بطارية تخزين السيارة)، يمكن استخدام عاكس ومحول رفع الجهد لتحويله إلى طاقة مترددة. يمكن توفير طاقة التيار المتردد المحمولة بواسطة مولد يعمل بمحرك ديزل أو بنزين (على سبيل المثال، في موقع بناء، أو في سيارة أو قارب، أو توليد طاقة احتياطية لخدمات الطوارئ) حيث يتم تمرير تياره إلى دائرة منظم لتوفير جهد ثابت عند الخرج. لا تستخدم بعض أنواع تحويلات الطاقة المترددة محولًا. إذا كان جهد الخرج وجهد الدخل متماثلين، وكان الغرض الأساسي للجهاز هو تصفية طاقة التيار المتردد، فقد يُطلق عليه مُكيف خط . إذا تم تصميم الجهاز لتوفير طاقة احتياطية، فقد يُطلق عليه مصدر طاقة غير منقطع . يمكن تصميم دائرة بطوبولوجيا مضاعف الجهد لزيادة طاقة التيار المتردد مباشرة؛ في السابق، كان مثل هذا التطبيق عبارة عن مستقبل تيار متردد/تيار مستمر ذو أنبوب مفرغ .

في الاستخدام الحديث، يمكن تقسيم مصادر الطاقة المترددة إلى أنظمة أحادية الطور وثلاثية الطور . يمكن أيضًا استخدام مصادر الطاقة المترددة لتغيير التردد وكذلك الجهد، وغالبًا ما يستخدمها المصنعون للتحقق من مدى ملاءمة منتجاتهم للاستخدام في بلدان أخرى. 230 فولت 50 هرتز أو 115 فولت 60 هرتز أو حتى 400 هرتز لاختبارات الطيران.

محول التيار المتردد هو مصدر طاقة مدمج في قابس التيار المتردد الرئيسي . تُعرف محولات التيار المتردد أيضًا بأسماء أخرى مختلفة مثل "حزمة القابس" أو "محول التوصيل"، أو بمصطلحات عامية مثل "محول الحائط". عادةً ما تحتوي محولات التيار المتردد على مخرج تيار متردد أو تيار مستمر واحد يتم نقله عبر كبل سلكي إلى موصل، ولكن بعض المحولات تحتوي على مخرجات متعددة يمكن نقلها عبر كبل واحد أو أكثر. تحتوي محولات التيار المتردد "العالمية" على موصلات إدخال قابلة للتبديل لاستيعاب جهد التيار المتردد الرئيسي المختلف.

قد تتكون المحولات ذات مخرجات التيار المتردد من محول سلبي فقط ؛ وفي حالة مخرجات التيار المستمر، تتكون المحولات إما من محول به عدد قليل من الثنائيات والمكثفات أو قد تستخدم دوائر إمداد الطاقة في وضع التبديل. تستهلك محولات التيار المتردد الطاقة (وتنتج مجالات كهربائية ومغناطيسية) حتى عندما لا تكون متصلة بحمل؛ ولهذا السبب تُعرف أحيانًا باسم "مصاصي دماء الكهرباء"، ويمكن توصيلها بشرائط الطاقة للسماح بتشغيلها وإيقاف تشغيلها بسهولة.

• بالنسبة لمعيار USB PPS الموسع، راجع: USB Power Delivery

مصدر الطاقة القابل للبرمجة (PPS) هو مصدر يسمح بالتحكم عن بعد في تشغيله من خلال مدخل تناظري أو واجهة رقمية مثل RS-232 أو GPIB . قد تتضمن الخصائص المتحكم فيها الجهد والتيار وفي حالة مصادر طاقة خرج التيار المتردد، التردد. تُستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك اختبار المعدات الآلية ومراقبة نمو البلورات وتصنيع أشباه الموصلات ومولدات الأشعة السينية.

تستخدم مصادر الطاقة القابلة للبرمجة عادةً حاسوبًا صغيرًا متكاملًا للتحكم في تشغيل مصدر الطاقة ومراقبته. قد تستخدم مصادر الطاقة المجهزة بواجهة كمبيوتر بروتوكولات اتصال خاصة أو بروتوكولات قياسية ولغات تحكم في الأجهزة مثل SCPI .

يستمد مصدر الطاقة غير المنقطع طاقته من مصدرين أو أكثر في نفس الوقت. وعادة ما يتم تشغيله مباشرة من التيار الكهربائي المتردد، بينما يتم شحن بطارية تخزين في نفس الوقت. وفي حالة انقطاع التيار الكهربائي أو فشله، تتولى البطارية على الفور العمل حتى لا يتعرض الحمل لانقطاع. ويجب تعريف "الفورية" هنا على أنها سرعة الكهرباء داخل الموصلات والتي تقترب إلى حد ما من سرعة الضوء. وهذا التعريف مهم لأن نقل البيانات عالية السرعة وخدمة الاتصالات يجب أن يكون له استمرارية/عدم انقطاع لهذه الخدمة. ويستخدم بعض المصنعين معيارًا شبه قياسي يبلغ 4 مللي ثانية. ومع ذلك، مع البيانات عالية السرعة، حتى 4 مللي ثانية من الوقت في الانتقال من مصدر إلى آخر ليس سريعًا بما فيه الكفاية. يجب أن يتم الانتقال في فترة انقطاع قبل التصنيع. ويشار إلى مصدر الطاقة غير المنقطع الذي يلبي هذا المطلب باسم "يو بي إس الحقيقي" أو "يو بي إس الهجين". ويعتمد مقدار الوقت الذي يوفره يو بي إس في أغلب الأحيان على البطاريات وبالاشتراك مع المولدات. ويمكن أن يتراوح هذا الوقت من حد أدنى شبه أدنى يتراوح من 5 إلى 15 دقيقة إلى ساعات أو حتى أيام. في العديد من تركيبات الكمبيوتر، يكون الوقت المتبقي على البطاريات كافياً فقط لإعطاء المشغلين الوقت لإيقاف تشغيل النظام بطريقة منظمة. قد تستخدم أنظمة UPS الأخرى محرك احتراق داخلي أو توربين لتزويد الطاقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، ويعتمد مقدار وقت البطارية بعد ذلك على المدة التي يستغرقها المولد ليكون متصلاً بالإنترنت وأهمية المعدات التي يتم تقديم الخدمة لها. توجد مثل هذه الأنظمة في المستشفيات ومراكز البيانات ومراكز الاتصال ومواقع الهواتف المحمولة ومكاتب الهواتف المركزية.

مصدر الطاقة عالي الجهد هو مصدر يخرج مئات أو آلاف الفولتات. يتم استخدام موصل خرج خاص يمنع القوس الكهربائي وانهيار العزل والاتصال البشري العرضي. تُستخدم موصلات المعيار الفيدرالي عادةً للتطبيقات التي تزيد عن 20 كيلو فولت، على الرغم من أنه يمكن استخدام أنواع أخرى من الموصلات (مثل موصل SHV ) عند فولتيات أقل. توفر بعض مصادر الطاقة عالية الجهد مدخلاً تناظريًا أو واجهة اتصال رقمية يمكن استخدامها للتحكم في جهد الخرج. تُستخدم مصادر الطاقة عالية الجهد عادةً لتسريع ومعالجة حزم الإلكترونات والأيونات في المعدات مثل مولدات الأشعة السينية والمجاهر الإلكترونية وأعمدة حزم الأيونات المركزة ، وفي مجموعة متنوعة من التطبيقات الأخرى، بما في ذلك الرحلان الكهربائي والكهرباء الساكنة .

تطبق مصادر الطاقة ذات الجهد العالي عادةً الجزء الأكبر من طاقة الإدخال الخاصة بها على عاكس الطاقة ، والذي بدوره يحرك مضاعف الجهد أو نسبة اللفات العالية أو محول الجهد العالي أو كليهما (عادةً محول يتبعه مضاعف) لإنتاج جهد عالي. يتم تمرير الجهد العالي خارج مصدر الطاقة من خلال الموصل الخاص ويتم تطبيقه أيضًا على مقسم الجهد الذي يحوله إلى إشارة قياس الجهد المنخفض المتوافقة مع الدوائر ذات الجهد المنخفض. يتم استخدام إشارة القياس بواسطة وحدة تحكم ذات حلقة مغلقة تنظم الجهد العالي من خلال التحكم في طاقة إدخال العاكس، ويمكن أيضًا نقلها خارج مصدر الطاقة للسماح للدوائر الخارجية بمراقبة خرج الجهد العالي.

يعمل مصدر الطاقة ثنائي القطب في جميع الأرباع الأربعة للمستوى الديكارتي للجهد/التيار ، مما يعني أنه سيولد جهدًا وتيارات موجبة وسالبة حسب الحاجة للحفاظ على التنظيم. ^[3] عندما يتم التحكم في خرجه بواسطة إشارة تناظرية منخفضة المستوى، فإنه في الواقع عبارة عن مكبر تشغيلي منخفض النطاق مع طاقة خرج عالية وتقاطعات صفرية سلسة. يستخدم هذا النوع من مصدر الطاقة عادةً لتشغيل الأجهزة المغناطيسية في التطبيقات العلمية. ^{[ مطلوب مثال ]}

يتم تحديد مدى ملاءمة مصدر طاقة معين لتطبيق معين من خلال سمات مختلفة لمصدر الطاقة، والتي يتم إدراجها عادةً في مواصفات مصدر الطاقة . تتضمن السمات المحددة عادةً لمصدر الطاقة ما يلي:

• نوع جهد الدخل (تيار متردد أو تيار مستمر) والنطاق
• كفاءة تحويل الطاقة
• كمية الجهد والتيار التي يمكن أن توفرها لحملها
• مدى استقرار جهد أو تيار خرجها في ظل ظروف خط وحمل مختلفة
• ما هي المدة التي يمكنها فيها توفير الطاقة دون إعادة التزود بالوقود أو إعادة الشحن (ينطبق على مصادر الطاقة التي تستخدم مصادر الطاقة المحمولة)
• نطاقات درجات الحرارة التشغيلية والتخزينية
• المخرج هو من نوع الجهد الثابت أو من نوع التيار الثابت

الاختصارات المستخدمة بشكل شائع في مواصفات مصدر الطاقة:

• SCP - حماية من الدوائر القصيرة
• OPP - حماية من الطاقة الزائدة (الحمل الزائد)
• OCP - حماية من التيار الزائد
• OTP - حماية من ارتفاع درجة الحرارة
• OVP - حماية من الجهد الزائد
• UVP - حماية من انخفاض الجهد
• CV - الجهد المستمر
• CC - تيار مستمر
• PFC - تصحيح معامل القدرة
• THD - التشويه التوافقي الكلي

تميل إمدادات الطاقة للنظام الكهربائي إلى توليد الحرارة. وكلما زادت الكفاءة، قلّت الحرارة التي تولدها إمدادات الطاقة. هناك العديد من الطرق لإدارة حرارة وحدة إمداد الطاقة. تنقسم أنواع التبريد عمومًا إلى فئتين - الحمل الحراري والتوصيل . تشمل طرق الحمل الحراري الشائعة لتبريد إمدادات الطاقة الإلكترونية تدفق الهواء الطبيعي أو تدفق الهواء القسري أو تدفق السوائل الأخرى فوق الوحدة. تشمل طرق التبريد بالتوصيل الشائعة مشعات حرارية وألواح باردة ومركبات حرارية.

غالبًا ما تتمتع مصادر الطاقة بحماية من حدوث ماس كهربائي أو زيادة في الحمل مما قد يؤدي إلى تلف مصدر الطاقة أو نشوب حريق. تعد الصمامات وقواطع الدائرة آليتين مستخدمتين بشكل شائع للحماية من زيادة الحمل. ^[4]

يحتوي الصمام على قطعة قصيرة من الأسلاك تذوب إذا تدفق تيار كهربائي زائد عن الحد. ويؤدي هذا فعليًا إلى فصل مصدر الطاقة عن حمله، ويتوقف الجهاز عن العمل حتى يتم تحديد المشكلة التي تسببت في الحمل الزائد واستبدال الصمام. تستخدم بعض مصادر الطاقة وصلة سلكية رفيعة جدًا ملحومة في مكانها كصمامة. قد يكون من الممكن استبدال الصمامات في وحدات إمداد الطاقة من قبل المستخدم النهائي، ولكن الصمامات في المعدات الاستهلاكية قد تتطلب أدوات للوصول إليها وتغييرها.

يحتوي قاطع الدائرة على عنصر يسخن وينحني ويطلق زنبركًا يغلق الدائرة. بمجرد أن يبرد العنصر ويتم تحديد المشكلة، يمكن إعادة ضبط القاطع واستعادة الطاقة.

تستخدم بعض مصادر الطاقة قاطعًا حراريًا مدفونًا في المحول بدلاً من الصمامة. والميزة هي أنه يسمح لفترة وجيزة بسحب تيار أكبر من الحد الأقصى المسموح به للتيار المستمر. بعض هذه القواطع قابلة لإعادة الضبط تلقائيًا، وبعضها للاستخدام مرة واحدة فقط.

تستخدم بعض مصادر الطاقة تقييد التيار بدلاً من قطع الطاقة في حالة التحميل الزائد. هناك نوعان من تقييد التيار المستخدم هما التقييد الإلكتروني لتقييد المقاومة. النوع الأول شائع في مصادر الطاقة المستخدمة في المختبرات، والنوع الثاني شائع في مصادر الطاقة التي يقل خرجها عن 3 وات.

يقوم محدد التيار القابل للطي بتقليل تيار الإخراج إلى أقل بكثير من الحد الأقصى للتيار غير الخاطئ.

تُعد مصادر الطاقة مكونًا أساسيًا للعديد من الأجهزة الإلكترونية، وبالتالي تُستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات. تُعد هذه القائمة عينة صغيرة من التطبيقات العديدة لمصادر الطاقة.

مصدر الطاقة الحديث للكمبيوتر هو مصدر طاقة يعمل بنظام التبديل يحول طاقة التيار المتردد من مصدر التيار الرئيسي إلى عدة فولتات تيار مستمر. حلت مصادر الطاقة بنظام التبديل محل مصادر الطاقة الخطية بسبب تحسينات التكلفة والوزن والكفاءة والحجم. كما أن المجموعة المتنوعة من فولتات الإخراج لها متطلبات سحب تيار متفاوتة على نطاق واسع.

تعتمد المركبات الكهربائية على الطاقة المولدة من خلال توليد الكهرباء. وتعتبر وحدة إمداد الطاقة جزءًا من التصميم الضروري لتحويل طاقة بطارية المركبة ذات الجهد العالي.

يستخدم اللحام القوسي الكهرباء لربط المعادن عن طريق صهرها. يتم توفير الكهرباء من خلال مصدر طاقة اللحام ، ويمكن أن يكون إما تيار متردد أو مستمر . يتطلب اللحام القوسي تيارات عالية تتراوح عادةً بين 100 و 350 أمبير . يمكن لبعض أنواع اللحام استخدام ما لا يقل عن 10 أمبير، بينما تستخدم بعض تطبيقات اللحام النقطي تيارات تصل إلى 60000 أمبير لفترة قصيرة للغاية. تتكون مصادر طاقة اللحام من محولات أو محركات تعمل على تشغيل المولدات ؛ تستخدم معدات اللحام الحديثة أشباه الموصلات وقد تتضمن التحكم بالمعالج الدقيق .

تتطلب الأنظمة الإلكترونية التجارية والعسكرية للطيران إما مصدر طاقة DC-DC أو AC/DC لتحويل الطاقة إلى جهد قابل للاستخدام. وقد تعمل هذه الأنظمة غالبًا بتردد 400 هرتز من أجل توفير الوزن.

يشير هذا إلى الناقلات، وخطوط التجميع، وقارئات الباركود، والكاميرات، والمحركات، والمضخات، والتصنيع شبه المصنع والمزيد.

وتشمل هذه المعدات أجهزة التنفس الصناعي، ومضخات التسريب، والأدوات الجراحية وطب الأسنان، وأجهزة التصوير والأسرّة.

• محول التيار المتردد
• مصدر الطاقة السعوي
• توليد الكهرباء
• الجهد العالي
• الكهرباء الرئيسية حسب البلد
• محرك-مولد
• سلك الطاقة
• تسلسل الطاقة
• مقوم
• الحس (الالكترونيات)
• منظم الجهد

• فهم عملية إمداد الطاقة الخطية
• مصادر الطاقة الحملية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة، جيمس كولوتي، EDN 5 أكتوبر 1979