MANUAL DE APLICARE KEPCO, INC PENTRU CONTROLUL ANALOGIC AL ALIMENTĂRILOR DE ALIMENTARE
CE FAC SURSE DE ALIMENTARE
Kepco realizează, de asemenea, interfețe digitale pentru modelele controlate analogic.
CONTROL ANALOGIC
Deoarece este probabil ca un semnal disponibil să nu corespundă cerințelor de polaritate și amplitudine, Kepco construiește unul sau mai multe „preamplificatoare” sau „amplificatoare necomandate” în multe dintre sursele sale de alimentare programabile analogic. Acestea pot servi la inversarea și scalarea semnalului de control disponibil în necesarul de la 0 la + 10V. În plus, amplificatoarele necomandate pot fi utilizate pentru a face funcții operaționale precum integrarea sau însumarea. Pentru a caracteriza acești amplificatori operaționali suplimentari, care sunt încorporați în sursele de alimentare programabile analogice ale Kepco, specificațiile conțin informații despre influența modificărilor tensiunii sursei, a temperaturii și a derivării asupra tensiunii de offset de intrare și a curentului de offset. Partea fixă a compensărilor este zero. Specificațiile tabelate sunt pentru modificările induse de principalele cantități de influență.
Tehnica liniară de bază în serie pentru stabilizare oferă posibilitatea unor tehnici de control asemănătoare amplificatorului. Kepco numește aceasta „Programare operațională” deoarece aritmetica de control seamănă foarte mult cu ecuațiile utilizate pentru a caracteriza amplificatoarele operaționale analogice. La fel ca amplificatoarele operaționale, sursele de alimentare programabile operațional pot fi utilizate pentru modelarea și simularea situațiilor din lumea reală. Le puteți utiliza pentru amplificarea, scalarea, inversarea, integrarea și combinarea diferitelor semnale de intrare pentru a produce ieșiri puternice care pot acționa motoare, lămpi de lumină, funcționează încălzitoare, încărca și descărca baterii și controla utilaje de tot felul.
DE MARE VITEZĂ
O tehnică specială care utilizează rețele de întârziere reglabile permite ca unele dintre modelele noastre programabile operațional să funcționeze fără un condensator de ieșire convențional. Acest lucru, la rândul său, permite o lățime de bandă a semnalului relativ largă pentru modulare și rotire rapidă a ieșirii. În aplicațiile de testare automată de mare viteză, acest lucru permite schimbări rapide de nivel. Astfel de surse de alimentare de mare viteză (ATE, BOP, BHK-MG) funcționează mai bine decât omologii lor filtrați convențional atunci când se află în modul de stabilizare curentă. Răspunsul lor la tranzitorii de încărcare în trepte este de până la 1000 de ori mai rapid.
FIGURA 1 - Efectul unei sarcini variabile asupra unui stabilizator de curent. Timpul de încărcare și descărcare a condensatorului de ieșire controlează timpul de recuperare
STABILIZARE ACTUALĂ
Pentru a înțelege stabilizarea curentului, trebuie mai întâi să vă opriți și să luați în considerare exact ceea ce se înțelege atât prin stabilizarea tensiunii, cât și prin stabilizarea curentului.
Într-un sens, acestea sunt descrieri ale răspunsului așteptat al unei surse de alimentare la schimbările de sarcină. Un stabilizator de tensiune va răspunde variind curentul său de-a lungul unui locus liniar care definește o tensiune fixă (Figura 3a) în timp ce un stabilizator de curent face exact opusul (Figura 3b). Un grafic al punctelor de operare de succes create pe măsură ce sarcina este permisă să varieze creează o linie dreaptă la un curent fix pentru stabilizatorul de curent.
Figura 3a și 3b - Conceptul de „stabilizare a tensiunii” sau „stabilizare a curentului” se referă la locația punctelor pe care o sarcină variabilă le va urmări dacă observați modificarea tensiunii de ieșire și a curentului sursei de alimentare încărcate
Înțelegem că rezistența sau impedanța este raportul dintre schimbarea tensiunii și schimbarea curentului. În graficul punctelor de funcționare de la stabilizatorul de tensiune, observăm o modificare foarte mică a tensiunii pentru o schimbare mare a curentului corespunzătoare unei impedanțe a sursei scăzute. Dacă stabilizatorul ar fi ideal, această impedanță s-ar apropia de zero. Graficul corespunzător pentru stabilizatorul de curent sugerează o impedanță foarte mare și, într-adevăr, sursa ideală de curent ar prezenta o impedanță a sursei aproape infinită.
Simbolul schematic pentru o sursă de tensiune este o baterie, iar starea de ralanti este un circuit deschis. Simbolul pentru o sursă de curent este o săgeată înconjurată, iar starea sa inactivă este un scurtcircuit. Vezi Figura 2.
IMPEDANȚA DE IEȘIRE
În acest catalog vom tabela impedanța reală a sursei stabilizatoarelor analogice de precizie Kepco. Valorile impedanței sunt afișate atât în moduri de tensiune, cât și de curent. Aceasta se adaugă la simpla precizare a gradului nominal de stabilizare sau reglare pe care îl atinge sursa de alimentare cu amplificatorul său de feedback cu câștig ridicat. Cifrele pentru inductanță rezistivă și capacitate sunt în tabelele de modele. Unul dintre motivele pentru care se face acest lucru este că impedanța de ieșire este o specificație de alimentare neînțeleasă pe scară largă, care este de fapt definită la d-c atunci când este specificată stabilizarea efectului de încărcare. Semnificația sa este evidentă la alte frecvențe decât d-c. Impedanța de ieșire a unei surse de alimentare este caracterizată atât din punct de vedere al rezistenței d-c, cât și al unui element reactiv. La frecvențe de încărcare ridicate, componenta reactivă domină specificațiile.
FIGURA 4a și 4b - Graficul impedanței de ieșire vs. frecvența pentru un stabilizator de tensiune și pentru un stabilizator de curent
La stabilizarea tensiunii, reactanța este inductanța efectivă a seriei care, la frecvențe înalte, introduce o componentă diferită de zero. Impedanța crește la 6 db/octavă pe măsură ce crește frecvența.
La stabilizarea curentului, reactanța este o capacitate de șunt eficientă. Acest lucru împiedică impedanța să fie infinită. Într-adevăr, impedanța scade la 6 db/octavă pe măsură ce crește frecvența.
Tabelul de impedanță vă va permite să trasați impedanța reactivă a inductoarelor și condensatoarelor. Este un complot log-log. Vezi Figura 5.
EFECTUL UNUI CAPACITOR DE IEȘIRE
O sursă de alimentare filtrată convențional are un condensator de ieșire destul de mare pentru stocarea energiei ca stabilizator de tensiune și pentru stabilizare dinamică. Acest condensator scoate ieșirea cu impedanța sa scăzută. Acest lucru este în regulă pentru modul de tensiune, dar nu este atât de bun când curentul trebuie stabilizat.
Apare o problemă cu sursele de alimentare cu mod dual, care încearcă să fie atât stabilizatoare de tensiune, cât și de curent. Ei sunt numiti, cunoscuti crossover automat modele. Problema este că nu pot fi stabilizatori de curent foarte buni cu un condensator mare de ieșire cu impedanță mică blocat pe ieșire. Ideea modului de stabilizare a curentului este că, în timp ce curentul rămâne fix pe măsură ce sarcina se schimbă, tensiunea trebuie să rămână liberă pentru a varia proporțional cu rezistența la sarcină. Un condensator inhibă orice schimbare de tensiune între bornele sale și, prin urmare, este incompatibil cu agilitatea tensiunii care trebuie să caracterizeze stabilizarea curentului.
ATE și BHK-MG ale Kepco permit utilizatorilor să deconecteze condensatorul de ieșire atunci când doresc să optimizeze performanțele în modul curent. Modelele BOP nu au condensatori de ieșire pentru început.
O sursă de alimentare fără condensator este dinamic mai puțin stabilă decât un design filtrat convențional. Este mult mai puțin tolerant la sarcinile reactive, oscilând dacă reactanța sarcinii nu este compensată. Astfel de unități și moduri de funcționare nu trebuie alese pentru utilizarea convențională, mai ales dacă sarcina este reactivă.