רוב הציוד והמכשור האלקטרוני כיום פועל באמצעות זרם ישר (DC), לכן חייבים להתקין בציוד ספקי כוח (Power Supply) שתפקידם להמיר מתח AC למתחDC רצוי, לרוב מתח הכניסה לספק שונה מהמתח ביציאה מהמכשיר. המתח ביציאה מהספק יכול להיות גבוה או נמוך ממתח הכניסה. לספקי הכוח יש תפקיד חשוב ומרכזי בציוד האלקטרוני, יש לספקים ביקוש רב בכל ענפי התעשייה ובמעבדות מחקר שונות.
מהו התפקיד של ספקי הכוח?
כדאי לדעת כי ספק כוח AC-DC לתעשייה, למעבדות ולציוד אלקטרוני הוא למעשה יחידה אלקטרונית עצמאית בעלת תפקיד חשוב, תפקיד הספק הוא לספק את המתח והזרם החשמלי הנדרשים להפעלת המעגלים האלקטרוניים בציוד. לספק יש חמש פונקציות עיקריות ונפרדות:
- המרת מתח AC למתח DC.
- שינוי מתח הכניסה לספק למתח שונה ביציאה (גבוה או נמוך יותר).
- בידוד היציאה מהכניסה לספק.
- ייצוב מתח היציאה כדי שהמתח לא יושפע מגורמים כגון שינויי עומס, שינויים בכניסת הספק, שינויי טמפרטורה, השפעות זמן וזליגה.
- הספק מעניק למשתמש יכולת לשנות את הפרמטרים ביציאה מהמכשיר ושליטה במתח היציאה.
עם זאת, חשוב להדגיש כי ישנם דגמים רבים ומגוונים של ספקי כוח, לא כולם עומדים בחמש הפונקציות המוזכרות למעלה, כך לדוגמה יש הבדל משמעותי בין ספק כוח למעבדה הכולל ממשק ותצוגה דיגיטלית או תצוגה אחרת למשתמש על מנת לאפשר לו לשנות ולשלוט במתחי הכניסה והיציאה בספק, לבין ספקים רגילים המותקנים במכשירי חשמל בסיסיים שתפקידם לדאוג לאספקת מתח קבוע.
מבנה הספק
ספקים מורכבים לרוב משלושה חלקים מרכזיים:
- שנאי- לשנאי תפקיד חשוב, הוא מותקן בכניסה לספק ומקבל באופן ישיר את מתח הכניסה, בישראל מתח AC הוא 220 וולט, השנאי מוריד את המתח של רשת החשמל למתח נמוך יותר, אך הוא עדיין שומר על מתח AC.
- מעגל יישור- מעגל יישור מקבל את מתח החילופין מהשנאי ומיישר את האות למתח מיושר.
- מעגל סינון- מעגל סינון אחראי על שינוי המתח המיושר למתח ישר הידוע כ-DC.
בנוסף, בספק מותקן מייצב בסמוך לפתח היציאה מהמכשיר, תפקידו של המייצב להוציא מתח ישר ומיוצב ביציאה, ללא תלות בשינויי טמפרטורה, מתח כניסה, עומס וכדומה. בספקים רבים מותקן מאוורר או אמצעי קירור אחר כמו צלעות קירור, חריצי אוורור וכדומה.
כל ספק כוח נדרש לפונקציות מעט שונות בהתאם לאפליקציה וליישומים הנעשים בו, ישנם שני סוגים עיקריים של ספקים- לינארי וממותג.
ספקי כוח מתקדמים
בענפי התעשייה השונים, בעיקר בתעשייה עתירת ידע ובענף הרפואה, כמו גם במעבדות מחקר בתחומים שונים, ישנה דרישה לספקי כוח אמינים, עמידים, איכותיים ומתקדמים. בתעשיות מתקדמות ובמעבדות ישנה דרישה לספקים עם פונקציות נוספות כמו הגנות מפני קצר, מתח יתר, עומס יתר, תקינות מתח ובמקרים מסוימים הלקוח דורש ספק עם חיישן טמפרטורה ואפשרות לכיבוי והדלקת הספק מרחוק. הספק יכול להגיע עם או ללא מארז, בהתאם לדרישות הלקוח וצרכיו הייחודיים.
