ספק כוח

ספק כוח הוא יחידה אלקטרונית שתפקידה לספק למעגלים אלקטרוניים את המתח והזרם החשמלי הדרושים לפעילותם.

ספק כוח לשימוש במחשב אישי

רקע

במעגל זרם ישר, יכול ספק הכוח לשמש כמקור מתח או מקור זרם, לפי הצורך. בדרך כלל מאופיין ספק הכוח על ידי מתח מסוים וכן זרם מרבי אותו הוא מסוגל לספק ללא ירידה במתח, או לחלופין את ההספק שהוא מסוגל לתת. ההזנה לספקי כוח יכולה להיות מרשת החשמל הביתית, מצבר או סוללות.

יחידה אלקטרונית זו יכולה להשתלב:

• כחלק ממעגל אלקטרוני גדול יותר.
• מזוודת במארז לשימושים חיצוניים. לדוגמה:

• מזווד במארז מתכת עם מאוורר לשימוש במחשבים.
• מזווד במארז פלסטיק לשימוש במטענים (לדוגמה לטלפון סלולרי).
• מזווד במארז פלסטיק כמקור למכשירים אלקטרוניים להפעלה עצמית במקום סוללות.

מטרת ספק הכוח

רוב הציוד האלקטרוני כיום מופעל בזרם ישר (DC), כאשר המתח הנדרש והזרם המקסימלי שעליו לספק מותנה ביישום אליו נדרש. מטרות ספק הכוח הן:

• ליישר את זרם החילופין המזין את הספק.
• לספק את המתח הנומינלי מיוצב (ללא שינוי) עבור שינויים בצריכת הזרם.
• לתת הגנה במקרה של:

• זרם יתר (כמו קצר)
• היפוך בהדקי המוצא
• היפוך בהדקי הכניסה (אם המקור הוא גם DC)
• מתח יתר בכניסה

• בחלק מהספקים נדרש:

• יכולת לספוג מכת אנרגיה רגעית גבוהה (לדוגמה ברקים)
• מניעת קרינת רעש RFI (פליטת קרינת רדיו)
• עמידה בהפרעות EMI (הפרעות אלקטרומגנטיות)

סוגי מתחי DC שבשימוש

ספק כוח ל-5Vdc

• 15V ,+15V- משמשים בעיקר במעגלים אנלוגיים
• 12V+ משמש כיום בעיקר במעגלים אלקטרומכניים כמו כונני דיסקים להפעלת המנועים
• 5V+ משמש בעיקר למעגלים דיגיטליים כמקור הזנה ראשי
• 3.3V+ המתח הנפוץ כיום כמקור זרם למעגלים דיגיטליים
• כמו כן קיימים ערכים נוספים בהתאם למעגל (מעבדים לדוגמה מקבלים גם 2.7V+)

סוגי ספקי כוח

כיום מבדילים בין שני סוגי ספקי כוח בהתאם לדרך בה הם מייצבים את המתח.

• ספק כוח ליניארי (Linear Regulator)
• ספק כוח ממותג (Switching Regulator)

לכל אחת מהשיטות יש את היתרונות והחסרונות שלה, אף על פי שספקי הכוח הממותגים נפוצים יותר.

מרכיבי ספק הכוח

ספק כח ליניארי

• מעגלי הגנה לכניסה (אופציונלי).
• שנאי (טרנספורמטור) להורדת מתח הכניסה לסביבת מתח הייצוב הדרוש (אם ההזנה מהרשת).
• גשר דיודות ליישור מתח ה-AC (יישור גל מלא)
• קבל סינון (גדול) לקבלת מתח DC (בשלב זה המתח עדיין לא מיוצב)
• רכיבים אלקטרוניים לייצוב המתח
• מעגלי הגנה לזרם יתר ומתח מוצא

ספק כוח ממותג

• מעגל, רכיבים אלקטרוניים, למיתוג של מתח הכניסה (מחבר/מנתק את מתח הכניסה מהרכיבים שבהמשך).
• מעגל בקרה, רכיבים אלקטרוניים, למעגל למיתוג מתח הכניסה.
• רכיבים אלקטרוניים ליצוב המתח, ובכלל זה הזנת המתח לספק עצמו.
• מעגל בקרה כולל לכל הספק.

פיזור חום

כדי למנוע טמפרטורה גבוהה מדי מתוכננים ספקי כוח כך שיכללו מנגנון פיזור חום, בו עשויים להיכלל מאוורר, צלעות קירור וחריצי אוורור.

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא ספק כוח בוויקישיתוף