Napajanje
 Napajanje opšte namene koje se koristi u elektroničkim laboratorijama | |
| Tip komponente | Napajanje |
|---|---|
| Princip rada | Razlika električnog potencijala |
| Pinovi | plus i minus (kod usmerene struje) |
| Elektronski simbol | |
 | |
Napajanje (takođe jedinica napajanja, napojna jedinica) je uređaj koji snabdeva strujom električno kolo. Za svaki električni uređaj je neophodno obezbediti napon i struju koji će omogućiti njegov rad. Napajanje se može dobiti iz gradske električne mreže, baterija, solarnih ćelija i drugih izvora.[1]
Svi električni uređaji koji sadrže poluprovodničku elektroniku zahtevaju jednosmerni napon, dok je u kućnim priključcima napon naizmeničan 220 V. Zato postoji ispravljačka jedinica koja obezbeđuje ispravljanje napona, naponsko prilagođenje, a kao dodatnu karakteristiku obično ima i stabilizaciju odnosno filtriranje napona.
Postoje dve osnovne vrste napajanja: linearno i prekidačko. Jedinice napajanja za elektronske uređaje zasnivaju se na tehnologiji nazvanoj prekidački mod.
Napajanje se uključuje i isključuje pomoću prekidača i releja.[2]
Za mnoge uređaje koji se napajaju strujom iz gradske električne mreže, potreban je ispravljač, koji će pretvoriti naizmeničnu struju u jednosmernu. Ispravljač služi kao jednosmerni izvor napajanja koji ima zadatak da generiše stalni jednosmerni napon, čija vrednost ostaje u zadatim granicama.[3] Pod ispravljanjem naizmjenične struje u jednosmjernu često se podrazumjeva i glađenje (filtracija, smanjivanje valovitosti) izlaznog napona, te stabiliziranje napona. Između izlaznih krajeva filtra i potrošača često se umeće stabilizator koji ima zadatak da izlazni napon učini nezavisnim od varijacija naizmeničnog napona i potrošača.[4] Često se u sklopu ispravljača nalazi i transformator koji smanjuje napon na pogodnu vrijednost (npr. mrežnih 220V na 15V).
U baterijama se pozitivni napon na jednom izvoru, i negativni napon na drugom, stvara u procesu koji se zove elektrohemijska reakcija. Da bi se pokrenula elektrohemijska reakcija, neophodno je dva različita metala postaviti u određen hemijski rastvor. Baterije možemo podeliti u različite grupe na osnovu njihove veličine, napona i tipa hemikalija koji sadrže - na primer, cink-ugljenik ili nikl-kadmijum.[5]
Standardne baterije za jednokratnu upotrebu se mogu kupiti u svakoj radnji. Baterije čija se veličina označava oznakama AAA, AA, C i D daju napon od 1,5 V, nasuprot tranzistorskoj bateriji (pravouganog oblika) čiji je napon 9 V. Možete upotrebiti bilo koji broj baterija od 1,5 V da biste dobili željeni napon. Kada pozitivan pol jedne baterije povežete s negativnim polom druge, što se naziva redna veza, dobićete napon od 3 V. Ako, na primer, četiri baterije napona 1,5 V stavite u držač baterija, one zajedno daju napon od 6 V. Ako povežete 6 baterija od 1,5 V, dobićete napon od 9 V i tako redom.
Kada se baterija troši, njen napon pada. Na primer, baterija od 9 V nakon par dana uporabe daje napon od samo 7 V.[6] Vrednost ampersati neke baterije ukazuje na količinu struje koju baterija može dati za vremenski period. Na primer, baterija napona 9 volti koja ima vrednost od oko 500 miliampersati može napajati kolo koje troši 25 miliampera približno 20 sati, pre nego što njen napon počne da opada.[7]
Solarna ćelija je zapravo velika dioda koja generiše električnu struju kada je izložena izvoru svetlosti, kao što je Sunce.[8] Za napajanje električnog uređaja mogu se koristiti paneli solarnih ćelija. Potrebno je izabrati odgovarajuću veličnu panela na osnovu napona i struje za napajanje uređaja. Primera radi, panel dimenzija 12 x 12 cm može pod jakom sunčevom svetlošću da generiše električnu struju jačine 100 miliampera i napon od 5 volti. Da bi videli može li solarni panel biti napajanje za neki električni uređaj, bitno je razmotriti sledeće kriterijume:[2]
- Da li će solarni panel biti izložen sunčevoj svetlosti u periodu kada uređaj treba da bude uključen?
- Da li je panel koji daje dovoljno napajanja istovremeno i dovoljno mali da može stati u uređaj?
Obično napajanje računara ima 3 transformatora između dva velika hladnjaka. Najveći transformator je glavni, srednji transformator služi da generiše napon od 5 V. najmanji transformator služi da izoluje primar od sekundara (galvanska zaštita). Jedan hladnjak pripada primaru, a drugi sekundaru. Na hladnjaku koji pripada primaru se nalaze prekidači tranzistori ili diode ako napajanje ima kolo povratne sprege. Na hladnjaku koji pripada sekundaru nalaze se nekoliko ispravljača-dijaci. U sekundaru se može naći i nekoliko malih elektrolitskih kondenzatora i nekoliko malih prigušnica. Imaju ulogu filtera.
- ↑ Gordon McComb i Earl Boysen, Elektronika za neupućene (str. 87), Beograd, 2007.
- ↑ 2,0 2,1 Gordon McComb i Earl Boysen, Elektronika za neupućene (str. 92), Beograd, 2007.
- ↑ Lander, Cyril W. (1993). „Rectifying Circuits”. Power Electronics. McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-707714-3.
- ↑ Mansell A.D., Shen J. (1994). „Pulse converters in traction applications”. Power Engineering Journal (IEEE): 183-187. ISSN 0950-3366.
- ↑ Gordon McComb i Earl Boysen, Elektronika za neupućene (str. 88), Beograd, 2007.
- ↑ Gordon McComb i Earl Boysen, Elektronika za neupućene (str. 89), Beograd, 2007.
- ↑ Gordon McComb i Earl Boysen, Elektronika za neupućene (str. 90), Beograd, 2007.
- ↑ Gordon McComb i Earl Boysen, Elektronika za neupućene (str. 91), Beograd, 2007.
- Uvod u izvore napajanja Arhivirano 2020-08-02 na Wayback Machine-u
- Izvori napajanja