Aký je pracovný princíp programovateľného zdroja jednosmerného prúdu?
S neustálym vývojom rôznych elektronických zariadení majú vyššie požiadavky na jednosmerné napájanie. V porovnaní s elektronickými zariadeniami použitie jedného zdroja jednosmerného prúdu nemôže splniť požiadavky na napájanie, takže na napájanie elektronických zariadení sú potrebné rôzne zdroje jednosmerného prúdu. Jedným z takýchto typov je programovateľný jednosmerný napájací zdroj. Pri testovaní výroby je široký rozsah napäťového výstupu programovateľných jednosmerných zdrojov vhodný na testovanie a analýzu charakteristík komponentov, obvodov, modulov a celého stroja. Dnes vám Antai Test predstaví princíp fungovania programovateľného jednosmerného napájania.
Úvod do programovateľného jednosmerného napájania
Neelektrostatická sila v programovateľnom zdroji jednosmerného prúdu smeruje zo záporného pólu na kladný pól. Keď je programovateľný zdroj jednosmerného prúdu pripojený k vonkajšiemu obvodu, prúd z kladného pólu k zápornému pólu sa vytvára mimo zdroja energie (vonkajší obvod) v dôsledku sily elektrického poľa. V napájacom zdroji (vnútorný obvod) účinok neelektrostatických síl spôsobí tok prúdu zo záporného pólu na kladný pól, čím sa vytvorí uzavretý cyklus toku náboja.
Dôležitou charakteristikou programovateľného zdroja jednosmerného prúdu je jeho elektromotorická sila, ktorá sa rovná práci vykonanej neelektrostatickými silami, keď sa jednotka kladného náboja pohybuje zo záporného pólu na kladný pól vo vnútri zdroja. Keď napájací zdroj dodáva energiu do obvodu, dodávaný výkon P sa rovná súčinu elektromotorickej sily E napájacieho zdroja a prúdu I, P=EI. Ďalšou charakteristikou napájacieho zdroja je jeho vnútorný odpor (označovaný ako vnútorný odpor) R0. Keď je prúd prechádzajúci napájacím zdrojom I, tepelný výkon stratený v napájacom zdroji (tj Joulovo teplo generované za jednotku času) sa rovná R0I.
Keď kladné a záporné elektródy napájacieho zdroja nie sú pripojené, napájací zdroj je v stave otvoreného obvodu a potenciálny rozdiel medzi dvoma elektródami napájacieho zdroja je rovný elektromotorickej sile napájacieho zdroja. V stave otvoreného okruhu nedochádza k vzájomnej premene medzi neelektrickou energiou a elektrickou energiou. Keď je zaťažovací odpor pripojený k dvom pólom napájacieho zdroja, aby vytvoril uzavretý obvod, prúd pretekajúci napájacím zdrojom tečie zo záporného pólu na kladný pól. V tomto bode sa výkon EI poskytovaný napájacím zdrojom rovná súčtu výkonu UI (U je potenciálny rozdiel medzi kladným a záporným pólom napájacieho zdroja) a tepelného výkonu R0I strateného vo vnútornom odpore EI=UIR0I. Preto, keď napájací zdroj napája zaťažovací odpor, potenciálny rozdiel medzi dvoma pólmi napájacieho zdroja je U=E-R0I.
Keď je iný zdroj energie s väčšou elektromotorickou silou pripojený k zdroju energie s menšou elektromotorickou silou, s kladným pólom pripojeným ku kladnému pólu a záporným pólom k zápornému pólu (napríklad pomocou generátora jednosmerného prúdu na nabíjanie batérie), prúd tečie z kladného pólu na záporný pól v zdroji energie s menšou elektromotorickou silou. V tomto bode sa externý vstupný elektrický výkon UI rovná súčtu energie EI uloženej v zdroji energie za jednotku času a tepelného výkonu R0I strateného vo vnútornom odpore a UI=EIR0I. Preto, keď je na napájací zdroj privedený externý vstupný zdroj, externé napätie aplikované medzi dva póly napájacieho zdroja by malo byť U=ER0I.
Keď je možné ignorovať vnútorný odpor programovateľného zdroja jednosmerného prúdu, možno uvažovať, že elektromotorická sila napájacieho zdroja je približne rovnaká ako potenciálny rozdiel alebo napätie medzi dvoma pólmi napájacieho zdroja.
Na získanie vyššieho jednosmerného napätia sa často používajú programovateľné zdroje jednosmerného prúdu v sérii. V tomto bode je celková elektromotorická sila súčtom elektromotorických síl všetkých zdrojov energie a celkový vnútorný odpor je tiež súčtom vnútorných odporov všetkých zdrojov energie. Z dôvodu zvýšenia vnútorného odporu ho možno použiť len v obvodoch s nízkou intenzitou prúdu. Na získanie väčšej intenzity prúdu je možné paralelne použiť programovateľné zdroje jednosmerného prúdu s rovnakou elektromotorickou silou. V tomto čase je celková elektromotorická sila elektromotorická sila jedného zdroja energie a celkový vnútorný odpor je paralelná hodnota vnútorného odporu každého zdroja energie.
