Як працює лінійний програмований блок живлення? Який принцип проектування?
Програмовані джерела живлення широко використовуються для тестування та вимірювання різноманітних електронних виробів, а також поширюються на інші галузі. Програмоване джерело живлення використовується в традиційній гальванічній промисловості, що може значно покращити якість і автоматизацію гальванічних виробів. Зменшити витрати. Крім того, завдяки високій ефективності програмованих джерел живлення споживання енергії в багатьох традиційних галузях промисловості може бути значно зменшено.
Далі ми опишемо, як працює лінійний програмований блок живлення.
Базова конструктивна модель джерела живлення включає в себе послідовно з’єднані випрямляч і пристрої навантаження, а також елементи керування.
Спрощена схема послідовного випрямленого джерела живлення. Він складається з попереднього регулятора (як автоматичного вимикача) для керування фазою та послідовного елемента із змінним опором. Фазово-контрольований попередній регулятор мінімізує розсіювання потужності, підтримуючи стабільне низьке падіння між послідовними елементами. Схема керування зворотним зв’язком постійно контролює вихід джерела живлення та регулює послідовний опір для стабілізації постійної вихідної напруги.
Пристрій послідовного змінного опору в блоці живлення насправді складається з одного або кількох силових транзисторів, що працюють у лінійному режимі, тому джерело живлення, що використовує цей тип випрямляча, часто називають лінійним джерелом живлення. Лінійні джерела живлення мають багато переваг. Завдяки високій стабільності та низькому рівню шуму, це найпростіше та найефективніше рішення для живлення на науково-дослідному стенді.
Джерело живлення — це дводіапазонне джерело живлення, яке може мати вищу напругу, коли струм нижчий, і більший струм, коли напруга нижча. У звичайному однодіапазонному джерелі живлення вихідна потужність є максимальною лише тоді, коли вихідна напруга та струм максимальні. Лінійний джерело живлення з двома секціями може забезпечити максимальну вихідну потужність, коли дві секції мають максимальну вихідну напругу та струм. Якщо використовується дводіапазонне джерело живлення, в середині вторинного кабелю від головного трансформатора є відвод біля клемної вилки. Перемикач перед пререгулятором можна перемикати безпосередньо між цими двома виходами, а задній вихід уже визначено. Висока напруга, режим низького струму або режим низького струму-високої напруги. Ця техніка дуже ефективна для зниження енергоспоживання послідовних пристроїв.
З точки зору продуктивності, лінійні джерела живлення мають чудові характеристики джерела та навантаження та можуть швидко реагувати на зміни мережі та навантаження. Таким чином, мережеве регулювання, регулювання навантаження та час відновлення перехідного періоду є кращими, ніж у більшості імпульсних джерел живлення. Лінійні джерела живлення мають багато інших переваг, таких як: надзвичайно низькі пульсації та шум, стійкість до змін температури навколишнього середовища та висока надійність.
У програмованому лінійному джерелі живлення цифрова схема керування контролює рівень керування вихідним сигналом ЦАП для безпосереднього керування запрограмованим значенням напруги джерела живлення. Вихід джерела живлення одночасно надсилатиме напругу до схеми керування, щоб вказати, що він має бажану вихідну напругу. Після того як схема керування отримує інформацію про напругу від вихідної клеми, вона надсилає інформацію на дисплей. Подібним чином схема керування також сповіщає інші пристрої про стан входу та виходу блоку живлення через інтерфейс ПК, наприклад GPIB, RS-232, USB або LAN. Ці інтерфейси ПК безпосередньо заземлені, а між схемою керування та джерелом живлення використовується оптоізоляція.
Лінійні джерела живлення постійного струму дуже складні в конструкції та працюють дуже добре. Однак основною проблемою є відносно низька ефективність. При повній вихідній потужності ефективність зазвичай не досягає 60 відсотків. Якщо вихідна напруга встановлена нижче, ефективність ще більше знизиться. Зі збільшенням потужності пропорційно збільшуються об’єм і вага. Тому в високопродуктивних блоках живлення частіше використовуються імпульсні блоки живлення.
