مقدمه
منبع تغذیه سوئیچینگ یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنایع الکترونیک و اتوماسیون صنعتی است که وظیفه آن تبدیل و تثبیت ولتاژ برای مدارها و تجهیزات مختلف می‌باشد. این منابع به دلیل بازدهی بالا، ابعاد کوچک و قابلیت اطمینان، جایگزین مناسبی برای منابع خطی قدیمی شده‌اند.
با وجود مزایای فراوان، عملکرد صحیح یک منبع تغذیه سوئیچینگ به شدت به روش سیم‌کشی و نصب آن وابسته است. سیم‌کشی نادرست می‌تواند باعث بروز مشکلاتی مانند ایجاد نویز الکترومغناطیسی، افزایش ریپل ولتاژ خروجی، کاهش طول عمر دستگاه یا حتی آسیب دیدن تجهیزات متصل شود. به همین دلیل، رعایت اصول پایه سیم‌کشی در هنگام نصب از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است.
اصول سیم‌کشی منبع تغذیه سوئیچینگ
-
ورودی (AC یا DC):
در منابع AC ترمینالهای L (فاز)، N (نول) و ⏚ (ارت) وجود دارد که باید به‌درستی و با رعایت ایمنی متصل شوند. در منابع DC نیز ترمینالهای +Vin و –Vin وجود دارد که اتصال آن‌ها باید با توجه به پلاریته صحیح انجام شود.
-
خروجی:
سیمهای خروجی باید حتی‌الامکان کوتاه، ضخیم و متناسب با جریان نامی انتخاب شوند تا افت ولتاژ و گرم‌شدن بیش از حد رخ ندهد. همچنین توصیه می‌شود مسیر سیمهای خروجی از سیمهای ورودی جدا باشد. برای کاهش نویز و ریپل ولتاژ می‌توان خازن مناسب به بار خروجی اضافه کرد.(اطلاعات بیشتر) -
نکات ایمنی:
استفاده از فیوز یا کلید حفاظتی (MCB) در ورودی الزامی است تا در شرایط اتصال کوتاه یا اضافه‌بار از آسیب دیدن تجهیزات جلوگیری شود. همچنین اتصالات به ترمینال باید با پیچ‌گوشتی مناسب و گشتاور کافی محکم شوند.
جدول انتخاب سیم مسی برای منابع تغذیه سوئیچینگ
| جریان خروجی (A) | طول سیم تا 2 متر | طول سیم تا 5 متر | طول سیم تا 10 متر | طول سیم تا 15 متر |
|---|---|---|---|---|
| تا 2 آمپر | 0.5 mm² | 0.5 mm² | 0.75 mm² | 0.75 mm² |
| 2 – 5 آمپر | 0.75 mm² | 1 mm² | 1 mm² | 1.5 mm² |
| 5 – 10 آمپر | 1.5 mm² | 2.5 mm² | 4 mm² | 6 mm² |
| 10 – 20 آمپر | 4 mm² | 6 mm² | 10 mm² | 16 mm² |
| 20 – 30 آمپر | 6 mm² | 10 mm² | 16 mm² | 25 mm² |
| 30 – 40 آمپر | 10 mm² | 16 mm² | 25 mm² | 35 mm² |
نکات مهم هنگام نصب
1. ورودی و خروجی در خلاف جهت هم باشند
-
سیمهای ورودی و خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ نباید در یک مسیر یا موازی هم قرار بگیرند.
-
دلیل: اگر سیمهای خروجی درست از مسیر جدا نشوند، ریپل ولتاژ خروجی می‌تواند روی سیمهای ورودی اثر بگذارد و جریان هجومی ورودی نیز ممکن است روی خروجی تاثیر بگذارد.
-
نتیجه: تداخل الکترومغناطیسی و نویز بالا رفته و کارایی منبع تغذیه کاهش می‌یابد.
2. استفاده از ابزار مناسب برای بستن پیچ‌های ترمینال
-
هنگام اتصال سیمها به ترمینال‌ها، حتماً از پیچ‌گوشتی مناسب و گشتاور کافی استفاده شود.
-
دلیل: اگر پیچ‌ها شل باشند، اتصال ضعیف باعث افزایش مقاومت، گرم شدن سیم، نوسان ولتاژ و حتی آسیب به منبع تغذیه خواهد شد.
3. جداسازی سیم ارت، زمین DC و بدنه
-
در اکثر منابع تغذیه، زمین بدنه (Earth/Ground) در سمت ورودی با زمین DC مدار متفاوت است.
-
برخی مدلها این دو زمین را مشترک کرده‌اند، اما قبل از اتصال باید دیتاشیت یا دفترچه راهنما بررسی شود.
-
مثال ساده: اگر زمین DC به بدنه وصل شود و ورودی AC هم به زمین وصل باشد، ممکن است مسیر جریان ناخواسته ایجاد شود و نویز روی خروجی برود.
-
نکته: همیشه سیم ارت ورودی را جدا و مستقیم به زمین حفاظتی وصل کنید و زمین DC خروجی را تنها به مدار خود متصل نمایید.
- با توجه به شکل زیر سیم کشی ورودی و خروجی بایستی در خلاف جهت یکدیگر باشند تا از تاثیر ریپل ولتاژ خروجی بر روی سیمهای ورودی و همچنین جریان هجومی در ورودی بر روی سیمهای خروجی جلوگیری شود.
- سیمهای خروجی حتی الامکان بایستی کوتاه و ضخیم و مناسب برای جریان نامی منبع باشند ، اضافه کردن خازن به بار خروجی می تواند تا حدودی نویز را کاهش دهد.
- در اتصال سیمها به ترمینالهای منبع تغذیه از پیچ و ابزار مناسب استفاده شود.
- دقت شود که اتصال به زمین بدنه در سمت ورودی منبع تغذیه به دلیل وجود خازن های ایزوله کننده ،متفاوت از زمین DC مدار آن می باشد هرچند که در بعضی مدلها ممکن است این دو اتصال به زمین مشترک باشند.
