Chiar dacă nu intenționați niciodată să treceți dincolo de un prototip, trebuie totuși să vă înțărcați placa de pe sursa de alimentare de pe bancă. Cu toate acestea, alegerea unei surse de alimentare permanente pentru proiectarea electronică este mai mult decât un simplu exercițiu de determinare a tensiunii de funcționare, a curentului maxim și a factorului de formă. Mouser Electronics are peste 43.000 de surse de alimentare din care să aleagă. O căutare parametrică vă permite să sortați rapid sursele de alimentare după valorile specificațiilor. Și, deși nici o căutare parametrică nu poate oferi nici măcar câmpul de joc pentru toți producătorii, deoarece aceștia s-ar putea caracteriza pe baza condițiilor de testare diferite, este mult mai bine decât să parcurgeți mai multe cataloage diferite de producători și să înșirați lista.

Deoarece majoritatea surselor de alimentare sunt de tipul sursei de alimentare în modul comutat (SMPS), factorii în selectarea unui SMPS vor fi subiectul aici. Când selectați un SMPS, va trebui să cunoașteți tensiunea de intrare, tensiunea de ieșire, consumul maxim de curent, factorul de formă și scopul (din motive de reglementare) ale sursei de alimentare. Poate fi necesar să luați în considerare și alte caracteristici, cum ar fi mediul de operare prevăzut, dacă veți avea nevoie de elemente suplimentare, precum siguranțe integrate, și dacă SMPS va fi extern și, dacă da, de ce tip de conector va avea nevoie pentru placa dvs. de circuit imprimat (PCB) ).

comutat
Figura 1: Seria Keysight’s U8030, o sursă de alimentare cu triplă ieșire pe bancă. (Sursa: Keysight Technologies)

Factorul de formă

Selecția dvs. poate începe cu surse de alimentare grupate în categorii similare, cum ar fi SMPS, adaptor de curent alternativ sau modul de alimentare modular. Începeți să restrângeți selecția pe baza factorului de formă. Este intern sau extern șasiului? Este dimensiunea fizică o problemă? SMPS poate fi închis în plastic sau metal sau montat într-un rack sau pe o șină DIN în interiorul unui șasiu. Cea mai omniprezentă sursă de alimentare de astăzi este probabil o „negă de perete” externă cu un conector USB. Sursele de alimentare pentru laptop (de asemenea, desktop) sunt de asemenea externe, dar tind să aibă un conector butoi la sfârșitul afacerii (care se poate schimba în următorul deceniu, deoarece USB-C poate gestiona până la 100 de wați). Alte SMPS pot fi cadru deschis sau un PCB deschis pe care îl puteți monta în interiorul unui șasiu.

Figura 2: Sursele de alimentare AC-DC ale metalului CUI Inc. pot fi montate pe șasiu. (Sursa: CUI Inc.)

Un SMPS montat pe PCB va fi fie cadru deschis, fie „în ghivece”. Un dispozitiv „în ghivece” înseamnă, de obicei, că dispozitivul (sau componenta) este închis într-o capsulă și umplut cu compus pentru ghiveci pentru a oferi protecție împotriva elementelor exterioare, cum ar fi umezeala, elementele corozive, șocurile și vibrațiile. (Incapsularea este similară și seamănă mai mult cu un strat de acoperire pentru protecția componentelor, a se vedea Figura 3.) Sursele de alimentare specializate ar putea fi consumabile montate pe rack pentru laboratoare sau servere sau SMPS care sunt evaluate pentru echipamente medicale (cu scurgeri reduse curent.) Sursele de alimentare medicale izolează tensiunea internă de tensiunea de linie (priză de perete) și sunt proiectate pentru a îndeplini cerința foarte strictă IEC 60601-1. [i] Toate sursele de alimentare de pe piață ar trebui să fie în conformitate cu reglementările din țara în care sunt vândute (de obicei marcate cu un simbol precum CE, UL, CSA și altele).

Figura 3: Sursele de alimentare cu montare pe placă ale CUI variază între 1W - 100W. Cel din dreapta este încapsulat (Seria PBK-5). (Sursa: CUI Inc.)

Specificații: Fișa tehnică

După ce ați decis unul sau mai mulți factori de formă acceptabili, faceți o listă cu cerințele sau specificațiile de bază. Dacă sursa de alimentare trebuie să scoată energie din rețea, tensiunea liniei ar putea fi de 120VAC sau 240VAC, în funcție de țara în care vă aflați. Pentru SMPS-urile externe, configurațiile fișelor de perete variază în funcție de țări. Îndepărtându-vă de ștecherul de perete, luați în considerare forma, dimensiunea și locația „cărămizii”, „negului de perete” sau a modulului de alimentare. Va trebui să rămână la un buget mai mic conectându-se direct la perete (stil perete-neg) sau va avea un cablu separat care se atașează la modulul de alimentare (stil desktop)? Luați în considerare lungimea cablului și tipul de conector (de exemplu, butoi, USB) care îl conectează la modulul de alimentare, cu excepția cazului în care este conectat direct la dispozitivul electronic. Un neg negru este un modul de alimentare care are vârfuri VAC care ies din modul, iar cablul nu este adesea detașabil decât dacă este un cablu USB. Celălalt capăt al unui modul de alimentare sau al unei surse de alimentare închise de tip cărămidă este un alt conector care se atașează la dispozitivul electronic (o altă specificație).

Figura 4: „verucile de perete” omniprezente, cu mufă și patru mufe diferite pentru utilizare în diferite țări. (Sursa: Smial, Wikipoedia.org)

Trebuie să știți câte ieșiri va avea nevoie de sursa de alimentare. Dacă este mai mult de unul, probabil că aveți un modul de alimentare care se montează în interiorul unui PCB sau al unui rack. Care sunt nivelurile de tensiune pe care trebuie să le furnizeze sursa de alimentare? Cât de bine este reglementată tensiunea de pe SMPS? De câtă putere trebuie să aveți pentru ieșirile SMPS? Care este temperatura de funcționare a mediului prevăzut pentru sursa de alimentare și ce indică rata specificațiilor pentru temperaturile nominale și maxime de funcționare?

Specificații SMPS: lista scurtă

Protecție integrată

O sursă de alimentare de calitate va avea protecție încorporată a circuitului împotriva supratensiunii, supracurentului și temperaturilor care depășesc toleranțele. Supratensiunea se poate manifesta ca vârfuri tranzitorii pe partea DC (ieșire) a unui SMPS, care poate distruge un cip. O diodă de tensiune tranzitorie sau o componentă similară ar proteja electronica de orice vârfuri pe care SMPS le poate primi sau nu le poate regla. Supracurentul poate apărea atunci când sarcina pe SMPS atrage mai mult decât este evaluată. În caz de supracurent, un SMPS cu protecție la supracurent se va opri (arde o siguranță, termistori cu coeficient de temperatură negativ și circuite speciale). Majoritatea surselor de alimentare vor avea protecție pentru oprire atunci când temperaturile interne devin prea mari. Dintre ultimele dintr-o foaie de date sunt grafice care arată relația dintre puterea maximă de ieșire și temperaturile ambientale (temperaturi în afara sursei de alimentare) denumite curbă de declasare.

Procesul de alegere a unei surse de alimentare implică echilibrarea compromisurilor, astfel încât totul să se încadreze în toleranțele așteptate, cu o marjă sănătoasă de eroare. Sursele de alimentare pot fi achiziționate ieftin pe eBay și altele asemenea, dar aveți grijă de unde achiziționați și de la cine cumpărați. Un distribuitor autorizat este cel mai bun pariu, întrucât un distribuitor autorizat să vândă de către producătorul sursei de energie va avea ceva de genul unui lanț de custodie pentru produsele pe care le vinde.