Como funciona uma fonte de alimentação linear programável? Qual é o princípio do projeto?
As fontes de alimentação programáveis são amplamente utilizadas em testes e medições de uma variedade de produtos eletrônicos e também estão se expandindo para outras indústrias. A fonte de alimentação programável é usada na indústria de galvanoplastia tradicional, o que pode melhorar muito a qualidade e a automação dos produtos de galvanoplastia. Reduza a despesa. Além disso, devido à alta eficiência das fontes de alimentação programáveis, o consumo de energia em muitas indústrias tradicionais pode ser bastante reduzido.
A seguir, descreveremos como funciona uma fonte de alimentação linear programável.
O modelo básico de projeto de uma fonte de alimentação inclui retificadores e dispositivos de carga e componentes de controle conectados em série.
Diagrama de circuito simplificado de uma fonte de alimentação retificada em série. Consiste em um pré-regulador (como um disjuntor) para controle de fase e um elemento série de impedância variável. Um pré-regulador controlado por fase minimiza a dissipação de energia, mantendo uma baixa queda estável entre os elementos em série. Um circuito de controle de realimentação monitora continuamente a saída da fonte de alimentação e ajusta a impedância em série para estabilizar a tensão de saída contínua.
O dispositivo de resistência variável em série em uma fonte de alimentação, na verdade, consiste em um ou mais transistores de potência operando em modo linear, portanto, uma fonte de alimentação que usa esse tipo de retificador costuma ser chamada de fonte de alimentação linear. Fontes de alimentação lineares têm muitas vantagens. Com sua alta estabilidade e baixo ruído, é a solução de energia mais fácil e eficaz na bancada de P&D.
A fonte de alimentação é uma fonte de alimentação de faixa dupla que pode ter uma tensão mais alta quando a corrente é mais baixa e uma corrente mais alta quando a tensão é mais baixa. Com uma fonte de alimentação convencional de faixa única, a potência de saída está no máximo somente quando as saídas de tensão e corrente estão no máximo. Uma fonte de alimentação linear com duas seções pode fornecer potência de saída máxima onde as duas seções têm tensão e corrente máximas de saída. Ao usar uma fonte de alimentação de faixa dupla, há uma derivação no meio do cabo secundário do transformador principal, próximo ao plugue do terminal. Um interruptor na frente do pré-regulador pode ser alternado diretamente entre essas duas saídas, e a saída traseira já está determinada. Alta tensão, modo de baixa corrente ou modo de baixa corrente-alta tensão. Essa técnica é muito eficaz na redução do consumo de energia de dispositivos seriais.
Em termos de desempenho, as fontes de alimentação lineares têm excelentes características de fonte e carga e podem responder rapidamente a mudanças na rede e na carga. Portanto, a regulação de linha, regulação de carga e tempo de recuperação de transição são melhores do que a maioria das fontes de alimentação chaveadas. As fontes de alimentação lineares têm muitas outras vantagens, como: ondulação e ruído extremamente baixos, tolerância a mudanças de temperatura ambiente e alta confiabilidade.
Em uma fonte de alimentação linear programável, um circuito de controle digital controla o nível de controle de saída do DAC para controlar diretamente o valor de tensão programado da fonte de alimentação. A saída da fonte de alimentação enviará simultaneamente uma tensão ao circuito de controle para indicar que possui a tensão de saída desejada. Depois que o circuito de controle recebe as informações de tensão do terminal de saída, ele envia as informações para o display. De maneira semelhante, o circuito de controle também notifica outros dispositivos sobre o status de entrada e saída da fonte de alimentação por meio de uma interface de PC como GPIB, RS-232, USB ou LAN. Essas interfaces de PC são aterradas diretamente e opto-isolamento é usado entre o circuito de controle e a fonte de alimentação.
As fontes de alimentação DC lineares são muito complexas para projetar e executar muito bem. No entanto, o principal problema é a eficiência relativamente baixa. Na potência de saída total, a eficiência normalmente não chega a 60%. Se a tensão de saída for menor, a eficiência será ainda mais reduzida. À medida que a potência aumenta, o volume e o peso também aumentam proporcionalmente. Portanto, as fontes de alimentação chaveadas são mais usadas em fontes de alimentação de alto desempenho.
