كيف تختار مصدر طاقة مختبرياً للتيار المستمر: الخطي مقابل التبديلي وCV/CC والقنوات

يمنحك مصدر الطاقة المختبري جهدًا مستمرًا ثابتًا وقابلًا للضبط مع حدّ للتيار، بحيث يمكنك تغذية دائرة قيد الاختبار دون تعريض الدائرة أو المصدر للخطر. ويتوقف الاختيار عادةً على خمسة أسئلة: خطي أم تبديلي، وما مقدار الجهد والتيار اللذين تحتاج إليهما، وكم عدد المخارج، وما مدى الدقة التي تحتاجها في ضبط الخرج وقراءته، وهل تحتاج إلى التحكم فيه من حاسوب. تجيب هذا الدليل عن كل سؤال منها، وتقارن مصادر الطاقة المختبرية من FMFPAX اعتمادًا على المواصفات الواردة في صفحات منتجاتها فقط.

ماذا يعني CV وCC في مصدر الطاقة المختبري؟

CV هو وضع الجهد الثابت. يُبقي المصدر على الجهد الذي ضبطته ويتيح للحمل أن يسحب ما يحتاج إليه من تيار في حدود حدّ التيار. أما CC فهو وضع التيار الثابت. وعندما يحاول الحمل سحب تيار يتجاوز الحدّ، يتوقف المصدر عن رفع التيار ويترك الجهد ينخفض بدلًا من ذلك. وينتقل المصدر بين الوضعين تلقائيًا حسب الحمل، وتضم معظم اللوحات الأمامية مؤشرَي CV وCC لترى الوضع النشط.

حدّ التيار هو ما يحمي دائرتك. ومن الطرق العملية لضبطه: اضبط الجهد أولًا، ثم قصّر طرفَي الخرج معًا، وأدر مفتاح التيار حتى تعرض الشاشة الحدّ المطلوب، ثم أزل القصر وصِل الدائرة.

مصدر الطاقة الخطي أم التبديلي: أيهما أفضل للاستخدام المختبري؟

ينظّم المصدر الخطي الجهد عبر تبديد الجهد الزائد في صورة حرارة. وهو عمومًا أثقل وأقل كفاءة، لكنه عادةً الخيار الأهدأ للعمل الحساس في التطبيقات التماثلية والصوتية وترددات الراديو. أما المصدر التبديلي فيحوّل الطاقة عند تردد عالٍ. وهو عمومًا أصغر وأخف وقادر على تقديم قدرة أكبر نسبةً إلى حجمه، لكنه قد يضيف ضجيجًا عالي التردد أكبر عند الخرج.

هذه اتجاهات عامة وليست ضمانات. تحقق من مواصفات التموّج والضجيج في الطراز الذي تفكر فيه. يذكر Maynuo M8811 تموّجًا قدره 3 mVp-p للجهد و2 mA rms للتيار. أما صفحات منتجات PS-305D وRXN-303D وKXN-6020D فلا تذكر قيمة للتموّج أو الضجيج، لذا إن كان التموّج مهمًا في عملك فاسأل قبل الطلب.

• إن PS-305D وRXN-303D مصدران خطيان.
• إن KXN-6020D مصدر تبديلي.

ما مقدار الجهد والتيار الذي أحتاج إليه؟

اختر مصدرًا يغطي أقصى جهد له جهدك الأعلى المستخدم، ويغطي تياره ذروة احتياجك مع هامش إضافي. فلمعظم أعمال إصلاح الإلكترونيات ومختبرات المدارس والنماذج الأولية منخفضة الجهد، يكفي 30 V و3 A إلى 5 A. أما في أعمال شحن البطاريات واختبارات تحمّل المحركات والمحركات الترددية أو تغذية المصابيح، فقد تحتاج إلى تيار أكبر. ويُدرج KXN-6020D بجهد 0-60 V وتيار 0-20 A لهذه المهام.

القدرة تساوي الجهد مضروبًا في التيار، لذا تكون القدرة المقننة هي الحدّ عندما يكون كلاهما مرتفعًا. فطراز Maynuo M8811 مقنن عند 0-30 V و0-5 A و150 W، وطراز OWON ODP3033 مقنن عند 198 W موزعة على ثلاثة قنوات.

هل أحتاج إلى أكثر من مخرج واحد؟

يكفي مصدر طاقة أحادي المخرج لمعظم الأعمال. اختر مصادر متعددة المخارج عندما تحتاج دائرتك إلى عدة خطوط تغذية في الوقت نفسه، مثل خط منطقي 5 V مع خط تناظري 12 V أو 24 V، أو مصدر موجب وآخر سالب لمضخمات العمليات.

يضم OWON ODP3033 ثلاث قنوات تُتحكم فيها كلٌّ على حدة: CH1 وCH2 عند 0-30 V و0-3 A، وCH3 عند 0-6 V و0-3 A، مع أوضاع تشغيل فردية وتوازٍ وتوالي. ويُدرج OWON ODP3063 قناتين بجهد 0-30 V وتيار 6 A، وقناة واحدة بجهد 0-6 V وتيار 3 A. وإذا كنت تخطط لبناء تغذية مزدوجة القطبية بقناتين على التوالي، فتحقق من أن القناتين معزولتان إحداهما عن الأخرى، واستفسر عن ذلك إن لم تذكره صفحة المنتج.

متى يستحق المصدر القابل للبرمجة تكلفته؟

يخزّن المصدر القابل للبرمجة إعدادات الخرج ويسجل القراءات ويمكن التحكم فيه من حاسوب. ويستحق تكلفته في تسلسلات الاختبار المتكررة واختبار الإنتاج وأنظمة الاختبار الآلي، لكنه ليس ضروريًا لأعمال المختبر العادية.

• OWON ODP3033: دقة ضبط وقراءة عكسيّة 1 mV و1 mA، وحتى 100 مجموعة خرج مخزنة، و10K مجموعة مسجلة من بيانات الجهد والتيار والقدرة، وشاشة LCD ملونة مقاس 4 inch، ومنافذ USB وRS232 وLAN مع دعم SCPI وLabVIEW.
• Maynuo M8811: دقة قراءة الجهد 0.1 mV والتيار 0.01 mA، ومقياس جهد ومقياس ميلي أوم مدمجان بدقة 5 1/2 رقم، وتعويض الجهد عن بُعد، ودعم SCPI عبر RS232 وRS485 ومنفذ USB.

تكتسب دقة القراءة الراجعة أهمية عند قياس التيارات الصغيرة، مثل تيار السكون في جهاز يعمل بالبطارية. فمصدر طاقة يقرأ حتى 0.01 mA يستطيع إظهار تيار الاستعداد الذي يخفيه مصدر يقرأ حتى 10 mA.

كيف تتقارن مصادر الطاقة المختبرية؟

الطراز	النوع	الخرج	التحكم والعرض	الأنسب لـ
RXN-303D	خطي	30 V، 3 A	شاشتا LED منفصلتان للجهد والتيار، ومفتاحان خشن ودقيق، ومؤشرا CC/CV	إصلاح الإلكترونيات الأساسي والاختبار منخفض الجهد
PS-305D	خطي	0-30 V، 0-5 A	شاشة LED بثلاثة أرقام، ومقبضان خشن ودقيق، ومفتاح عرض A/mA، ومحدد جهد الدخل AC 110 V/220 V	الإصلاح، ومختبرات المدارس، ومنصات اختبار الإنتاج
KXN-6020D	تبديلي	0-60 V، 0-20 A	شاشة LED، وتحويل تلقائي بين CV/CC، وحماية من الحمل الزائد ومن عكس القطبية	المهام ذات التيار الأعلى، مثل الشحن والتقادم واختبارات المحركات
OWON ODP3033	قابل للبرمجة، 3 قنوات	2 × 0-30 V / 3 A، و1 × 0-6 V / 3 A، بإجمالي 198 W	شاشة LCD ملوّنة مقاس 4 بوصات، ومنفذ USB، وRS232، وLAN، وSCPI	الأعمال المخبرية متعددة المخارج والاختبارات المسجّلة
OWON ODP3063	قابل للبرمجة، 3 قنوات	2 × 0-30 V / 6 A، و1 × 0-6 V / 3 A	تفاصيل الواجهة غير مذكورة	الأعمال متعددة المخارج التي تتطلب تياراً أعلى لكل قناة
Maynuo M8811	قابل للبرمجة، بمخرج واحد	0-30 V، و0-5 A، و150 W	شاشة VFD، وSCPI، وRS232، وRS485، ومنفذ USB	الاختبار في المختبر وخط الإنتاج مع قراءة دقيقة للقيم

ما الذي ينبغي أن أتحقق منه قبل الطلب؟

1. هل يتجاوز الحد الأقصى للجهد والتيار ما تحتاجه دائرتك؟
2. هل تحتاج إلى تموّج وضجيج منخفضين؟ إذا كان الأمر كذلك، فابحث عن قيمة التموّج الخاصة بالطراز نفسه.
3. كم عدد المخارج التي تحتاج إليها، وهل يجب أن تكون القنوات معزولة؟
4. هل تحتاج إلى واجهة حاسوب أو إلى إعدادات محفوظة، أم تكفي مقابض اللوحة الأمامية؟
5. هل يتوافق دخل التيار الكهربائي مع مقبسك؟ يحتوي الطراز PS-305D على محدِّد خلفي لتيار متردد 110 V/220 V، ويذكر الطراز M8811 تياراً متردداً 120 V/220 V ±-10%. وتشير الملصق الخلفي للطراز ODP3033 إلى 110 V ±-10%، لذا تحقّق من دخل التيار الكهربائي والقابس قبل الطلب إذا كنت تستخدم معياراً مختلفاً.
6. هل توجد مساحة كافية للوحدة وللتهوية؟ يحتوي الطراز PS-305D على مروحة مُتحكَّم في درجة حرارتها تبدأ عند نحو 50 C.

ما الذي ينبغي أن يتوافر أيضاً في طاولة اختبار الطاقة؟

لاختبار مصدر طاقة أو بطارية أو محوّل تحت الحمل، أضف حملًا إلكترونيًا للتيار المستمر قابلًا للبرمجة مثل M9714 (150 V، 240 A، 1200 W). ولقياس التيار الذي تسحبه دائرة من الشبكة، راجع دليل مقياس القدرة PF9800 / PF9901. تصفح مجموعة مصادر الطاقة والأحمال الإلكترونية كاملة للاطلاع على مزيد من الطرازات.

الأسئلة الشائعة

ما مصدر الطاقة المختبري المناسب للمبتدئ؟

يُعدّ مصدر طاقة خطي بجهد 30 V مع حدّ تيار قابل للضبط وشاشتي عرض منفصلتين للجهد والتيار نقطة بداية جيدة. ويستوفي الطراز RXN-303D (30 V، 3 A) والطراز PS-305D (0-30 V، 0-5 A) هذا الوصف.

هل يمكنني استخدام مصدر طاقة واحد لشحن بطارية؟

يمكنك استخدام مصدر طاقة قابل للضبط مع حدّ تيار في عمليات شحن البطاريات إذا طابق نطاق جهده وتياره البطاريةَ وطريقة الشحن، مع مراقبة العملية. ويذكر الطراز KXN-6020D شحن البطاريات ضمن تطبيقاته، لكن تحقّق أولاً من متطلبات الشحن الخاصة بالبطارية نفسها.

ماذا يحدث إذا ضبطت حدّ التيار على قيمة منخفضة جداً؟

ينتقل مصدر الطاقة إلى وضع CC وينخفض جهد الخرج عن القيمة التي ضبطتها. وإذا بدت دائرتك ضعيفة التغذية، فتحقّق مما إذا كان مؤشر CC مضيئاً.

ما الفرق بين مصدر الطاقة المختبري والحمل الإلكتروني؟

مصدر الطاقة هو الجهاز الذي يزوّد الجهاز قيد الاختبار بالطاقة. أما الحمل الإلكتروني فيستهلك الطاقة، ولذلك يُستخدم لاختبار مصادر الطاقة والبطاريات والمحوّلات بسحب تيار أو جهد أو قدرة محددة منها.

هل يمكنني توصيل مخرجين على التوالي للحصول على جهد أعلى؟

فقط إذا كان مصدر الطاقة يدعم ذلك وكانت القنوات معزولة. يذكر OWON ODP3033 أوضاع التشغيل الفردي والتوازي والتوالي. أما مع مصادر الطاقة الأخرى فاقرأ الدليل قبل توصيل المخارج معًا.

ما وظيفة الطرف الثالث في اللوحة الأمامية؟

أطراف اللوحة الأمامية في PS-305D وRXN-303D موسومة بالسالب والأرضي والموجب. الطرف الأرضي هو وصلة أرضي، ويُوصل الحمل بالطرفين الموجب والسالب.

هل أحتاج إلى مصدر طاقة قابل للبرمجة لإصلاح الإلكترونيات؟

لا. يكفي مصدر طاقة خطي قابل للضبط مزوّد بحد تيار جيد لمعظم أعمال الإصلاح. اختر الطرازات القابلة للبرمجة عندما تحتاج إلى تسلسلات اختبار قابلة للتكرار أو تسجيل البيانات أو التحكم بالحاسوب.