Cum funcționează o sursă de alimentare liniară programabilă? Care este principiul de proiectare?
Sursele de alimentare programabile sunt utilizate pe scară largă în testarea și măsurarea unei varietăți de produse electronice și se extind și în alte industrii. Sursa de alimentare programabilă este utilizată în industria tradițională de galvanizare, ceea ce poate îmbunătăți considerabil calitatea și automatizarea produselor de galvanizare. Reduceți cheltuielile. În plus, datorită eficienței ridicate a surselor de alimentare programabile, consumul de energie în multe industrii tradiționale poate fi redus foarte mult.
În continuare, vom descrie cum funcționează o sursă de alimentare liniară programabilă.
Modelul de proiectare de bază al unei surse de alimentare include redresoare și dispozitive de încărcare și componente de control conectate în serie.
Schema de circuit simplificată a unei surse de alimentare redresate în serie. Este alcătuit dintr-un pre-regulator (ca întrerupător) pentru controlul fazei și un element serie cu impedanță variabilă. Un pre-regulator controlat de fază minimizează disiparea puterii prin menținerea unei pierderi scăzute stabile între elementele din serie. Un circuit de control al feedback-ului monitorizează continuu ieșirea sursei de alimentare și ajustează impedanța seriei pentru a stabiliza tensiunea de ieșire continuă.
Dispozitivul cu rezistență variabilă în serie dintr-o sursă de alimentare constă de fapt din unul sau mai mulți tranzistori de putere care funcționează într-un mod liniar, astfel încât o sursă de alimentare care utilizează acest tip de redresor este adesea numită sursă de alimentare liniară. Sursele de alimentare liniare au multe avantaje. Cu stabilitatea sa ridicată și zgomotul redus, este cea mai ușoară și mai eficientă soluție de putere pe bancul de cercetare și dezvoltare.
Sursa de alimentare este o sursă de alimentare cu gamă duală care poate avea o tensiune mai mare atunci când curentul este mai mic și un curent mai mare când tensiunea este mai mică. Cu o sursă de alimentare convențională cu un singur domeniu, puterea de ieșire este maximă numai atunci când ambele ieșiri de tensiune și curent sunt la maxim. O sursă de alimentare liniară cu două secțiuni poate furniza putere maximă de ieșire acolo unde cele două secțiuni au ieșire maximă de tensiune și curent. Când utilizați o sursă de alimentare cu gamă duală, există un robinet în mijlocul cablului secundar de la transformatorul principal, lângă ștecherul terminalului. Un comutator din fața pre-regulatorului poate fi comutat direct între aceste două ieșiri, iar ieșirea din spate este deja determinată. Mod tensiune înaltă, curent scăzut sau mod curent scăzut-înaltă tensiune. Această tehnică este foarte eficientă în reducerea consumului de energie al dispozitivelor seriale.
În ceea ce privește performanța, sursele de alimentare liniare au caracteristici excelente de sursă și sarcină și pot răspunde rapid la schimbările de rețea și sarcină. Prin urmare, reglarea liniei, reglarea sarcinii și timpul de recuperare a tranziției sunt mai bune decât majoritatea surselor de alimentare comutatoare. Sursele de alimentare liniare au multe alte avantaje, cum ar fi: ondulație și zgomot extrem de scăzute, toleranță la schimbările de temperatură ambientală și fiabilitate ridicată.
Într-o sursă de alimentare liniară programabilă, un circuit de control digital controlează nivelul de control al ieșirii DAC pentru a controla direct valoarea tensiunii programate a sursei de alimentare. Ieșirea sursei de alimentare va trimite simultan o tensiune către circuitul de control pentru a indica că are tensiunea de ieșire dorită. După ce circuitul de control primește informațiile despre tensiune de la terminalul de ieșire, trimite informațiile pe afișaj. Într-o manieră similară, circuitul de control notifică și alte dispozitive cu privire la starea de intrare și de ieșire a unității de alimentare printr-o interfață pentru PC, cum ar fi GPIB, RS-232, USB sau LAN. Aceste interfețe PC sunt legate direct la pământ și optoizolarea este utilizată între circuitele de control și sursa de alimentare.
Sursele de alimentare liniare DC sunt foarte complexe de proiectat și funcționează foarte bine. Cu toate acestea, principala problemă este eficiența relativ scăzută. La puterea maximă de ieșire, eficiența de obicei nu atinge 60 la sută. Dacă tensiunea de ieșire este setată mai mică, eficiența va fi redusă și mai mult. Pe măsură ce puterea crește, volumul și greutatea cresc proporțional. Prin urmare, sursele de alimentare cu comutare sunt mai des folosite în sursele de alimentare de înaltă performanță.
