Как работает линейный программируемый источник питания? Каков принцип проектирования?
Программируемые источники питания широко используются при тестировании и измерении различных электронных продуктов, а также внедряются в другие отрасли. Программируемый источник питания используется в традиционной гальванической промышленности, что может значительно улучшить качество и автоматизацию гальванических изделий. Уменьшите расходы. Кроме того, благодаря высокому КПД программируемых источников питания можно значительно снизить энергопотребление во многих традиционных отраслях промышленности.
Далее мы опишем, как работает линейный программируемый источник питания.
Базовая расчетная модель источника питания включает последовательно соединенные выпрямительные и нагрузочные устройства, а также элементы управления.
Упрощенная схема последовательного выпрямленного источника питания. Он состоит из предварительного регулятора (в качестве автоматического выключателя) для управления фазой и последовательного элемента с переменным сопротивлением. Предварительный регулятор с фазовым управлением минимизирует рассеивание мощности, поддерживая стабильный низкий уровень падения напряжения на последовательных элементах. Цепь управления с обратной связью постоянно отслеживает выходной сигнал источника питания и регулирует последовательное сопротивление для стабилизации постоянного выходного напряжения.
Последовательное устройство переменного сопротивления в блоке питания фактически состоит из одного или нескольких силовых транзисторов, работающих в линейном режиме, поэтому блок питания, использующий этот тип выпрямителя, часто называют линейным блоком питания. Линейные источники питания имеют много преимуществ. Обладая высокой стабильностью и низким уровнем шума, это самое простое и эффективное решение по питанию на стенде НИОКР.
Источник питания представляет собой двухдиапазонный источник питания, который может иметь более высокое напряжение при более низком токе и более высокий ток при более низком напряжении. В обычном однодиапазонном источнике питания выходная мощность достигает своего максимума только тогда, когда выходы по напряжению и току максимальны. Линейный источник питания с двумя секциями может обеспечить максимальную выходную мощность, когда две секции имеют максимальное выходное напряжение и ток. При использовании двухдиапазонного источника питания в середине вторичного кабеля от основного трансформатора, рядом с клеммной вилкой, имеется отвод. Переключатель перед пререгулятором можно переключать непосредственно между этими двумя выходами, а задний выход уже определен. Высокое напряжение, режим низкого тока или режим низкого тока-высокого напряжения. Этот метод очень эффективен для снижения энергопотребления последовательных устройств.
С точки зрения производительности, линейные источники питания имеют отличные характеристики источника и нагрузки и могут быстро реагировать на изменения сети и нагрузки. Таким образом, регулирование сети, регулирование нагрузки и время восстановления после перехода лучше, чем у большинства импульсных источников питания. Линейные источники питания обладают многими другими преимуществами, такими как чрезвычайно низкий уровень пульсаций и шума, устойчивость к изменениям температуры окружающей среды и высокая надежность.
В программируемом линейном источнике питания цифровая схема управления управляет выходным уровнем управления ЦАП для непосредственного управления запрограммированным значением напряжения источника питания. Выход источника питания одновременно посылает напряжение на схему управления, чтобы указать, что она имеет желаемое выходное напряжение. После того, как схема управления получает информацию о напряжении с выходного терминала, она отправляет информацию на дисплей. Аналогичным образом схема управления также уведомляет другие устройства о входном и выходном состоянии блока питания через интерфейс ПК, такой как GPIB, RS-232, USB или LAN. Эти интерфейсы ПК заземляются напрямую, а между схемой управления и источником питания используется оптоизоляция.
Линейные источники питания постоянного тока очень сложны в проектировании и очень хорошо работают. Однако основной проблемой является относительно низкая эффективность. При полной выходной мощности КПД обычно не достигает 60 процентов. Если установить более низкое выходное напряжение, КПД еще больше снизится. По мере увеличения мощности объем и вес также увеличиваются пропорционально. Поэтому в высокопроизводительных блоках питания чаще используются импульсные блоки питания.
