Ar galėtumėte paaiškinti programuojamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio veikimo principą?
Nuolat tobulinant įvairius elektroninius prietaisus, jiems keliami aukštesni nuolatinės srovės maitinimo reikalavimai. Palyginti su elektroniniais prietaisais, naudojant vieną nuolatinės srovės maitinimo šaltinį negalima patenkinti maitinimo reikalavimų, todėl elektroniniams prietaisams maitinti reikia skirtingų nuolatinės srovės maitinimo šaltinių. Vienas iš tokių tipų yra programuojamas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis. Atliekant gamybos bandymus, plataus diapazono programuojamų nuolatinės srovės maitinimo šaltinių išvesties įtampa yra tinkama komponentų, grandinių, modulių ir visos mašinos charakteristikų testavimui ir analizei. Šiandien „Antai Test“ supažindins su programuojamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio veikimo principu.
Programuojamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio įvadas
Programuojamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio neelektrostatinė jėga nukreipta nuo neigiamo poliaus į teigiamą polių. Kai programuojamas nuolatinės srovės maitinimo šaltinis yra prijungtas prie išorinės grandinės, srovė nuo teigiamo poliaus iki neigiamo poliaus susidaro už maitinimo šaltinio (išorinės grandinės) dėl elektrinio lauko jėgos. Maitinimo šaltinyje (vidinėje grandinėje) dėl neelektrostatinių jėgų srovė teka iš neigiamo poliaus į teigiamą polių, taip sudarydama uždarą krūvio srauto ciklą.
Svarbi programuojamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio charakteristika yra jo elektrovaros jėga, kuri yra lygi neelektrostatinių jėgų darbui, kai teigiamo krūvio vienetas juda iš neigiamo poliaus į teigiamą polių maitinimo šaltinio viduje. Kai maitinimo šaltinis tiekia grandinei energiją, teikiama galia P yra lygi maitinimo šaltinio elektrovaros jėgos E ir srovės I sandaugai, P=EI. Kita maitinimo šaltinio savybė yra jo vidinė varža (vadinama kaip vidinė varža) R0. Kai srovė, einanti per maitinimo šaltinį, yra I, maitinimo šaltinyje prarasta šiluminė galia (ty per laiko vienetą generuojama Džaulio šiluma) yra lygi R0I.
Kai maitinimo šaltinio teigiamas ir neigiamas elektrodai nėra prijungti, maitinimo šaltinis yra atviros grandinės būsenoje, o potencialų skirtumas tarp dviejų maitinimo šaltinio elektrodų yra lygus maitinimo šaltinio elektrovaros jėgai. Atviros grandinės būsenoje nėra abipusės ne elektros energijos ir elektros energijos konversijos. Kai apkrovos rezistorius yra prijungtas prie dviejų maitinimo šaltinio polių, kad būtų sudaryta uždara grandinė, srovė, tekanti per maitinimo šaltinį, teka iš neigiamo poliaus į teigiamą polių. Šiuo metu maitinimo šaltinio teikiama galia EI yra lygi galios UI (U yra potencialų skirtumas tarp teigiamo ir neigiamo maitinimo šaltinio polių) ir šiluminės galios R0I, prarastos vidinėje varžoje, EI=UIR0I sumai. Todėl, kai maitinimo šaltinis tiekia maitinimą į apkrovos rezistorių, potencialų skirtumas tarp dviejų maitinimo šaltinio polių yra U=E-R0I.
Kai kitas maitinimo šaltinis, turintis didesnę elektrovaros jėgą, yra prijungtas prie maitinimo šaltinio, turinčio mažesnę elektrovaros jėgą, kai teigiamas polius prijungtas prie teigiamo poliaus, o neigiamas polius prijungtas prie neigiamo (pavyzdžiui, naudojant nuolatinės srovės generatorių akumuliatoriaus blokui įkrauti), srovė teka iš teigiamo poliaus į neigiamą maitinimo šaltinio polių su mažesne elektrovaros jėga. Šiuo metu išorinė įvesties elektros galia UI yra lygi energijos EI, saugomos energijos šaltinyje per laiko vienetą, ir šiluminės galios R0I, prarastos vidinėje varžoje, ir UI=EIR0I sumai. Todėl, kai prie maitinimo šaltinio prijungiamas išorinis įvesties maitinimas, išorinė įtampa tarp dviejų maitinimo šaltinio polių turi būti U=ER0I.
Kai galima nepaisyti programuojamo nuolatinės srovės maitinimo šaltinio vidinės varžos, galima manyti, kad maitinimo šaltinio elektrovaros jėga yra maždaug lygi potencialų skirtumui arba įtampai tarp dviejų maitinimo šaltinio polių.
Norint gauti didesnę nuolatinę įtampą, dažnai nuosekliai naudojami programuojami nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai. Šiuo metu bendra elektrovaros jėga yra visų energijos šaltinių elektrovaros jėgų suma, o bendra vidinė varža taip pat yra visų energijos šaltinių vidinių varžų suma. Dėl padidėjusios vidinės varžos jis gali būti naudojamas tik mažo srovės intensyvumo grandinėse. Norint gauti didesnį srovės intensyvumą, lygiagrečiai galima naudoti programuojamus nuolatinės srovės šaltinius su vienoda elektrovaros jėga. Šiuo metu bendra elektrovaros jėga yra vieno maitinimo šaltinio elektrovaros jėga, o bendra vidinė varža yra lygiagreti kiekvieno maitinimo šaltinio vidinės varžos vertė.
