Следите за нами в социальных сетях:

Единая отраслевая платформа по электронике, микроэлектронике и новым технологиям
База знаний

Здесь мы собираем самые интересные статьи, интервью, репортажи и многое другое. Зарегистрируйте личный кабинет и вам будет открыт полный доступ

20-09-2014

Преимущество автоматического диапазона

0 | 278

Алексей Телегин, rupower.tm.agilent.com


Выходная характеристика источника питания

    Выходная характеристика источника питания показывает границы области, содержащей все допустимые комбинации значений тока и напряжения для данного выхода (канала). Любая комбинация значений тока и напряжения, которая лежит внутри выходной характеристики, является допустимой рабочей точкой ИП.

    Существует три основных типа выходных характеристик источников питания: прямоугольная выходная характеристика обычных ИП, выходная характеристика многодиапазонного ИП и выходная характеристика ИП с автоматическим выбором диапазонов. Самым распространенным типом является прямоугольная выходная характеристика.

 

Прямоугольная выходная характеристика

    График выходной характеристики обычного источника питания в координатах «ток-напряжение» имеет форму прямоугольника (рис. 1). Максимальной выходной мощности на графике соответствует одна точка, которая совпадает одновременно со значением максимального напряжения и значением максимального тока. Так, источник питания с максимальной выходной мощностью 100 Вт, максимальным напряжением 20 В и максимальным током 5 А имеет прямоугольную выходную характеристику. Величина выходного напряжения может быть установлена любой в пределах от 0 до 20 В, а величина выходного тока может принять любое значение от 0 до 5 А. Поскольку 20×А = 100 Вт, это единственная точка, которая соответствует максимальной выходной мощности и только при максимальных значениях напряжения и тока.

Рис. 1. Прямоугольная выходная характеристика

 

Выходная характеристика многодиапазонного источника питания

    График выходной характеристики многодиапазонного источника питания в координатах «ток-напряжение» похож на несколько прямоугольных выходных характеристик, наложенных одна на другую. В результате такой прибор имеет несколько точек максимальной выходной мощности, которым соответствует несколько комбинаций «максимальный ток-напряжение». На рис. 2 показан пример выходной характеристики источника питания с двумя диапазонами, которую иногда также называют двухдиапазонной выходной характеристикой. Источник питания с подобным типом выходной характеристики охватывает более широкий выходной диапазон по сравнению с обычным источником питания с прямоугольной выходной характеристикой. Он может обеспечить большее число комбинаций «ток-напряжение», но при этом будет дешевле, легче и компактнее, чем источник питания с более высокой выходной мощностью. Тем не менее, хотя вы можете установить величину выходного напряжения вплоть до Vмакс., а тока — до Iмакс., полученная комбинация Vмакс./Iмакс. не является допустимой рабочей точкой. Эта точка лежит за пределами рабочей характеристики и не соответствует возможностям источника питания по выходной мощности.

Рис. 2. Выходная характеристика многодиапазонного источника питания

 

Выходная характеристика источника питания с автоматическим выбором диапазонов

    Если посмотреть на график выходной характеристики источника питания с автоматическим выбором диапазонов, то можно заметить, что он выглядит как наложение бесконечного числа прямоугольных выходных характеристик. Кривая постоянной мощности (представляет собой гиперболу V = P/I = K/I) связывает значение максимальной мощности Pмакс., соответствующей значениям тока I1 и напряжения Vмакс., с величиной максимальной мощности Pмакс., соответствующей значениям тока Iмакс.и напряжения V1 (рис. 3).

Рис. 3. Выходная характеристика источника питания с автоматическим выбором диапазонов

 

    Хотя источник питания с автоматическим выбором диапазонов способен генерировать максимальные значения напряжения Vмакс.и тока Iмакс., он не может вырабатывать их одновременно. Например, один из источников питания компании Agilent — N6755A, обеспечивает максимальную выходную мощность 500 Вт, напряжение 20 В и ток 50 А. Очевидно, что у этого ИП не прямоугольная выходная характеристика, так как Vмакс.×Iмакс. = 1000 Вт, что больше величины Pмакс., равной 500 Вт. Поэтому от такого прибора невозможно получить одновременно напряжение 20 В и ток нагрузки 50 А. По паспортным данным нельзя сделать определенный вывод, какой это источник питания — многодиапазонный или с автоматическим выбором диапазонов, однако даже поверхностное знакомство с технической документацией на него позволяет установить, что N6755A — это ИП с автоматическим выбором диапазонов. На рис. 4 показана его выходная характеристика.

Рис. 4. Выходная характеристика источника питания Agilent N6755A

 

Преимущества источника питания с автоматическим выбором диапазонов

    Для приложений, требующих широкого диапазона выходного напряжения и тока, но без соответственного повышения выходной мощности, источник питания с автоматическим выбором диапазонов будет оптимальным вариантом. Ниже приведены некоторые виды прикладных задач, для решения которых целесообразно использовать ИП с автоматическим выбором диапазонов:

  • Для питания тестируемого устройства необходим широкий диапазон выходного напряжения и тока с примерно одинаковым уровнем выходной мощности. Так, преобразователь постоянного напряжения с номинальным входным напряжением 24 В имеет относительно постоянную величину потребляемой мощности даже при изменении входного напряжения от 14 до 40 В. В процессе тестирования столь широкий диапазон входного напряжения порождает соответственно широкий диапазон входных токов при практически неизменной мощности.

  • Существует множество различных типов тестируемых устройств с примерно одинаковым уровнем потребляемой мощности, но разными требованиями по входному напряжению и току. Различные преобразователи постоянного напряжения, входящие в одно семейство по мощности, могут иметь номинальное входное напряжение 12, 24 или 48 В, в результате чего величина входного напряжения может составлять от 9 В (требует высоких токов нагрузки) до 72 В (с малыми токами нагрузки). Для тестирования этих устройств необходимы большие значения и напряжения, и тока, но не одновременно.

  • Изменение в известных пределах входного постоянного напряжения без соответствующего изменения входной мощности. Например, номинальное входное напряжение некоторых автомобильных принадлежностей может изменяться с 12 до 42 В, но совершенно необязательно, что при этом изменятся требования по входной мощности.

  • Необходим дополнительный запас по входному напряжению и току, особенно в случаях, когда предполагается изменение параметров тестирования, но конкретные значения пока неизвестны.

 

 

Понравилась статья? Поставьте лайк


Электроника Контроль, испытания, исследования Электрический контроль Измерительное оборудование Измерительное оборудование Agilent Technologies Keysight Technologies Keysight Technologies

Читайте также

Не выдержать напряжения. Почему нельзя подключать электронные нагрузки последовательно? Базовые понятия и подходы в использовании источников питания, современные решения и уникальные функции, помогающие решить самые сложные задачи, возникающие при тестировании
Испытания низкого питания Необходимость и проблемы испытания изделий на базе технологии Bluetooth Low Energy
А теперь для протокола LoRaWAN является быстроразвивающейся и относительно новой беспроводной технологией, предлагаемой союзом LoRa Alliance для беспроводных сетей связи дальнего радиуса действия