ספק כוח תעשייתי
ספק כוח הוא היחידה אשר מספקת למעגל חשמלי מתח, שמאפשר את פעילותו. פעילותו המרכזית היא המרת זרם חשמלי למתח ותדירות מתאימים. ספקי כוח הם מרכיב חשוב בכל מכשיר בעל מעגל חשמלי שנמצא סביבנו – במחשבים, לדוגמה, הספק הופך זרם AC למספר זרמי DC. ספקי הכוח השונים נבדלים זה מזה במאפיינים רבים: סוג הקלט (AC או DC), יעילות תרגום הזרם, כמות המתח שניתן לספק, יציבות הספקת המתח החשמלי גם בתנאים משתנים, זמן הספקת האנרגיה עד הצורך בטעינה (בספקי אנרגיה אשר צורכים מקורות אנרגיה ניידים ומתחדשים), מאפייני הפעלה וטמפרטורות אחסון.
קיימות 2 דרכים להעברת המתח בספק – לינארית וממותגת. בשיטה הלינארית, הזרם עובר באופן ישיר והספק מייצב ומקבע אותו, אשר נשאר יציב גם כנגד שינויים במתח הכניסה ועומסים שונים. בשיטה הממותגת, ספק הכוח משתמש בשנאי ממותג על מנת להמיר את הכוח החשמלי, וגם הוא משנה את המתח והזרם על מנת שיתאים לדרישות הצרכן. השנאי הממותג עובר בין המצבים “סגור” ו”פתוח” ובכך ממזער את בזבוז האנרגיה.
ספקי כוח בתעשייה
כל מערך תעשייתי מצריך בדרך כלל מגוון ספקי כוח, כך למשל קוי יצור ומכשירים אלקטרוניים שונים שעבורם מיוצרים ספקי כוח הממירים מתח AC ל-DC. ישנה חשיבות רבה לא רק לסוג ספק הכוח, אלא גם התאמתו המוחלטת לדרישות והמאפיינים של היישום עבורו הוא מתוכנן. תצורות שונות של ספקי כוח עומדות היום לרשות עולם האוטומציה התעשייתית, ביניהם ממירי AC עבור מכונות, מישור, מחשבים ניידים או מסכי מחשב, ממירי DC/DC המספקים מתח נמוך עבור מכשירים ייעודיים ועוד מגוון רב של ספקי כוח אשר במרבית המקרים מיוצרים על פי הדרישות הייחודיות של המפרט הדרוש.
בעבר, ספקי כוח לינארים היו בשימוש נרחב בתעשייה. עם זאת, לצד גידול הדרישות מכל מכונה תעשייתית, יעילות ספקי הכוח הלינארים, שמספקים זרם אחיד, פחתה. יש לציין כי ספקי כוח לינארים אינם חסרי תועלת גם בימים שלנו, והם יכולים להיות שימושיים מאוד בשנאים וקבלים גדולים, מיישרי זרם ובמצבים נוספים.
כיום, ספקי כוח ממותגים הם הדרך הפופולרית להמיר חשמל במכונות תעשייתיות, מסיבות רבות. הם מסוגלים להמיר את מתח ה-AC למתח DC נמוך בתדר גבוה וביעילות גבוהה מאוד. למעשה, גודלם של ספקי כוח ממותגים רבים הוא רק 25% מגודל של ספק לינארי מקביל, והם יעילים יותר ב25%. תכונות אלו הופכות את ספקי הכוח הממותגים לבחירה הטובה ביותר לרוב הדרישות התעשייתיות.
אפיון ספקי כוח לתעשייה
הגדרת מטח, זרם ואופן הבקרה בספק הכוח היא קריטית ומהווה חלק חשוב מתהליך האיפיון.
ברוב המקרים, מתח הקליטה הוא אוניברסלי, 85 עד 264 VAC. מאפייני ספקי הכוח הפופולריים ביותר עבור היישומים התעשייתיים הם 50/60 הרץ, בעלי פלט טיפוסי 5, 12 ו 24 VDC עם 24 V.
ספקי הכוח המיוצרים עבור תעשייה בדרך כלל יודעים להתאים את רמת מתח הפלט באופן אוטומטי ולספק הגנה חיונית מעומסי היתר. פתרון לסוגיה ההפוכה של מתח נמוך מדי גם הוא מהווה עניין שיש לתת עליו את הדעת ולבדוק היטב במפרטים, במיוחד אם מדובר במעגלי TTL 5VDC.
קורה לא מעט שהספק החשמל מוגדר באופן שגוי. כוח DC הנדרש עבור יישום מסוים לא צריך להוות ניחוש וחשוב שיהיה מחושב בצורה מדויקת באמצעות גליון אלקטרוני עם רשימת כל צרכני החשמל וסיכום כולל.
ספקי כוח תעשייתיים, אשר מעבירים כמויות מתח גבוהות ברציפות, נוטים להתחמם מאוד. ככל שהספק יתחמם, כך פעילותו נעשית פחות יעילה ואף עלולה להפסיק כליל. על כן קיימות שיטות מקובלות לפיזור החום וצינון הספק, כגון זרימת אוויר טבעית, הזרמת אוויר מבחוץ או זרימה של נוזל קירור על גבי המכשיר, שימוש בצלעות קירור, לוחיות קירור ותרכובות תרמיות שונות.
