Ποια είναι η αρχή λειτουργίας ενός προγραμματιζόμενου τροφοδοτικού DC;
Με τη συνεχή ανάπτυξη διαφόρων ηλεκτρονικών συσκευών, έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος. Σε σύγκριση με τις ηλεκτρονικές συσκευές, η χρήση ενός μόνο τροφοδοτικού DC δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις τροφοδοσίας, επομένως απαιτούνται διαφορετικά τροφοδοτικά DC για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών συσκευών. Το προγραμματιζόμενο τροφοδοτικό DC είναι ένας τέτοιος τύπος. Στη δοκιμή παραγωγής, η έξοδος τάσης μεγάλου εύρους των προγραμματιζόμενων τροφοδοτικών συνεχούς ρεύματος είναι κατάλληλη για δοκιμή και ανάλυση των χαρακτηριστικών των εξαρτημάτων, των κυκλωμάτων, των μονάδων και ολόκληρου του μηχανήματος. Σήμερα, το Antai Test θα σας παρουσιάσει την αρχή λειτουργίας του προγραμματιζόμενου τροφοδοτικού DC.
Εισαγωγή στο Προγραμματιζόμενο Τροφοδοτικό DC
Η μη ηλεκτροστατική δύναμη σε ένα προγραμματιζόμενο τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος δείχνει από τον αρνητικό πόλο στον θετικό πόλο. Όταν ένα προγραμματιζόμενο τροφοδοτικό συνεχούς ρεύματος συνδέεται σε ένα εξωτερικό κύκλωμα, ένα ρεύμα από τον θετικό πόλο στον αρνητικό πόλο σχηματίζεται έξω από το τροφοδοτικό (εξωτερικό κύκλωμα) λόγω της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου. Στο τροφοδοτικό (εσωτερικό κύκλωμα), η επίδραση των μη ηλεκτροστατικών δυνάμεων προκαλεί τη ροή ρεύματος από τον αρνητικό πόλο στον θετικό πόλο, σχηματίζοντας έτσι έναν κλειστό κύκλο ροής φόρτισης.
Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό ενός προγραμματιζόμενου τροφοδοτικού συνεχούς ρεύματος είναι η ηλεκτροκινητική του δύναμη, η οποία ισούται με το έργο που γίνεται από μη ηλεκτροστατικές δυνάμεις όταν μια μονάδα θετικού φορτίου μετακινείται από τον αρνητικό πόλο στον θετικό πόλο μέσα στο τροφοδοτικό. Όταν το τροφοδοτικό παρέχει ενέργεια στο κύκλωμα, η παρεχόμενη ισχύς P είναι ίση με το γινόμενο της ηλεκτροκινητικής δύναμης E του τροφοδοτικού και του ρεύματος I, P=EI. Ένα άλλο χαρακτηριστικό ενός τροφοδοτικού είναι η εσωτερική του αντίσταση (αναφέρεται ως εσωτερική αντίσταση) R0. Όταν το ρεύμα που διέρχεται από το τροφοδοτικό είναι I, η θερμική ισχύς που χάνεται στο τροφοδοτικό (δηλαδή η θερμότητα Joule που παράγεται ανά μονάδα χρόνου) είναι ίση με R0I.
Όταν τα θετικά και αρνητικά ηλεκτρόδια του τροφοδοτικού δεν είναι συνδεδεμένα, το τροφοδοτικό βρίσκεται σε κατάσταση ανοιχτού κυκλώματος και η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων του τροφοδοτικού είναι ίση σε μέγεθος με την ηλεκτροκινητική δύναμη του τροφοδοτικού. Σε κατάσταση ανοιχτού κυκλώματος, δεν υπάρχει αμοιβαία μετατροπή μεταξύ μη ηλεκτρικής ενέργειας και ηλεκτρικής ενέργειας. Όταν η αντίσταση φορτίου συνδέεται στους δύο πόλους του τροφοδοτικού για να σχηματίσει ένα κλειστό κύκλωμα, το ρεύμα που ρέει μέσω του τροφοδοτικού ρέει από τον αρνητικό πόλο στον θετικό πόλο. Σε αυτό το σημείο, η ισχύς EI που παρέχεται από το τροφοδοτικό ισούται με το άθροισμα του UI ισχύος (U είναι η διαφορά δυναμικού μεταξύ των θετικών και αρνητικών πόλων του τροφοδοτικού) και της θερμικής ισχύος R0I που χάνεται στην εσωτερική αντίσταση, EI=UIR0I. Επομένως, όταν το τροφοδοτικό τροφοδοτεί με ρεύμα την αντίσταση φορτίου, η διαφορά δυναμικού μεταξύ των δύο πόλων του τροφοδοτικού είναι U=E-R0I.
Όταν μια άλλη πηγή ισχύος με μεγαλύτερη ηλεκτροκινητική δύναμη συνδέεται με μια πηγή ισχύος με μικρότερη ηλεκτροκινητική δύναμη, με τον θετικό πόλο συνδεδεμένο στον θετικό πόλο και τον αρνητικό πόλο συνδεδεμένο στον αρνητικό πόλο (όπως η χρήση γεννήτριας συνεχούς ρεύματος για τη φόρτιση μιας μπαταρίας), το ρεύμα ρέει από τον θετικό πόλο στον αρνητικό πόλο στην πηγή ισχύος με μικρότερη ηλεκτροκινητική δύναμη. Σε αυτό το σημείο, η εξωτερική ηλεκτρική ισχύς εισόδου UI είναι ίση με το άθροισμα της ενέργειας EI που αποθηκεύεται στην πηγή ισχύος ανά μονάδα χρόνου και της θερμικής ισχύος R0I που χάνεται στην εσωτερική αντίσταση και της UI=EIR0I. Επομένως, όταν εφαρμόζεται εξωτερική τροφοδοσία εισόδου στο τροφοδοτικό, η εξωτερική τάση που εφαρμόζεται μεταξύ των δύο πόλων του τροφοδοτικού θα πρέπει να είναι U=ER0I.
Όταν η εσωτερική αντίσταση ενός προγραμματιζόμενου τροφοδοτικού συνεχούς ρεύματος μπορεί να αγνοηθεί, μπορεί να θεωρηθεί ότι η ηλεκτροκινητική δύναμη του τροφοδοτικού είναι περίπου ίση σε μέγεθος με τη διαφορά δυναμικού ή την τάση μεταξύ των δύο πόλων του τροφοδοτικού.
Προκειμένου να επιτευχθεί υψηλότερη τάση DC, χρησιμοποιούνται συχνά σε σειρά προγραμματιζόμενα τροφοδοτικά DC. Σε αυτό το σημείο, η συνολική ηλεκτροκινητική δύναμη είναι το άθροισμα των ηλεκτροκινητικών δυνάμεων όλων των πηγών ισχύος και η συνολική εσωτερική αντίσταση είναι επίσης το άθροισμα των εσωτερικών αντιστάσεων όλων των πηγών ισχύος. Λόγω της αύξησης της εσωτερικής αντίστασης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο σε κυκλώματα με χαμηλή ένταση ρεύματος. Προκειμένου να επιτευχθεί μεγαλύτερη ένταση ρεύματος, μπορούν να χρησιμοποιηθούν παράλληλα προγραμματιζόμενες πηγές ισχύος DC με ίση ηλεκτροκινητική δύναμη. Αυτή τη στιγμή, η συνολική ηλεκτροκινητική δύναμη είναι η ηλεκτροκινητική δύναμη μιας μοναδικής πηγής ισχύος και η συνολική εσωτερική αντίσταση είναι η παράλληλη τιμή της εσωτερικής αντίστασης κάθε πηγής ισχύος.
