Správa napájení

Řízení napájení je jednou z klíčových činností potřebných k generování a řízení napětí, zajištění provozní spolehlivosti, udržování vhodných parametrů zařízení a může dokonce ovlivnit výrobu a dobu uvedení specifických komponent na trh. Řízení napájení je proces, který přesahuje fázi výroby a zahrnuje také návrh, následné používání a údržbu zařízení.

Se současným rozvojem špičkových technologií existuje mnoho různých řešení pro zajištění optimální a efektivní správy napájení zařízení a systémů.

Typy komponent pro řízení napájení

Typ komponent pro řízení napájení v daném zařízení závisí na několika důležitých faktorech, včetně zdroje napětí (AC nebo DC); zda je vstupní napětí vyšší nebo nižší než požadované výstupní napětí; úrovně proudového zatížení a jeho odolnosti vůči rušení.

Spínané napájecí zdroje

Jedním ze způsobů, jak správně spravovat napájení, jsou spínané napájecí zdroje/integrované spínané regulátory. Fungují na principu spínání polovodičů, které zajišťují požadované výstupní napětí, a navíc nabízejí převod energie a snižování/zvyšování napětí.

Mezi výhody spínaných napájecích zdrojů patří:

malé rozměry a nízká cena,
vysoká účinnost prakticky při všech výstupních napětích,
možnost generování vysokého výstupního výkonu.

Spínané napájecí zdroje se nejčastěji používají v průmyslu, domácí automatizaci a elektronických zařízeních, stejně jako prakticky ve všech zařízeních připojených k síťovému napětí, jako jsou televizory, počítače, nabíječky telefonů, a při napájení přenosných a stacionárních zařízení.

Regulátory

Dalším způsobem, jak řídit napájení, je použití regulátorů typu buck, boost nebo buck-boost.

Zvyšovací regulátory jsou také známé jako spínací měniče pro aplikace s vyššími poměry vstupního a výstupního napětí a vyšším proudovým zatížením.

Zvyšovací regulátory se nejčastěji používají k převodu vstupního napětí na vyšší výstupní napětí.

Zvyšovací-snížovací regulátory se používají, když se vstupní napětí může měnit a být nižší nebo vyšší než výstupní napětí.

Řešení DC-DC a AC-DC

Převodníky DC-DC - Tyto typy měničů mohou být kombinací snižovacích regulátorů, zvyšujících regulátorů a/nebo LDO. Spínané regulátory DC/DC jsou navrženy pro aplikace vyžadující široký rozsah vstupního napětí, nízké vstupní napětí, vysokou hustotu výkonu nebo digitální napájení.

Převodníky AC-DC- Používají se konkrétně v elektronických aplikacích, kde je nutné převést střídavý proud na stejnosměrný výstup. Převodníky AC-DC mohou mít více než jeden výstup a poskytují ochranu proti přepětí a zkratu.

Další řešení pro správu napájení

Bezdrátové nabíjení- Bezdrátové nabíjení zahrnuje nabíjení baterií nebo bezdrátové indukční nabíjení – zahrnuje přenos elektrické energie z nabíječky do zařízení bez použití fyzických kabelů a je založeno na principu magnetické rezonance (IPT).

Napájení přes Ethernet (PoE)- Technologie PoE se primárně používá k napájení přes ethernetové kabely. Tento typ správy napájení nabízí spolehlivost, pohodlí a nízké náklady – nejčastěji se vyskytuje v aplikacích, jako jsou IP telefony, bezdrátové přístupové body a bezpečnostní kamery.

Optimalizace správy napájení – Správná správa napájení zajišťuje vyšší účinnost a pomáhá snižovat náklady a také snižuje dopad na životní prostředí využíváním obnovitelných zdrojů energie (OZE).

Proces optimalizace hospodaření s energií lze rozdělit do několika fází:

Stanovení energetické politiky společnosti/instituce a jejích podmínek a cílů.
Plánování typu zdrojů energie a možností úspor energie.
Implementace plánu a dodržování jeho předpokladů společností a jejími zaměstnanci.
Monitorování procesů a oprava systému a chyb.
Provádění rutinních procesních kontrol, energetických auditů a analýz, jakož i stavu implementace plánu.