Kaip veikia linijinis programuojamas maitinimo šaltinis? Koks yra dizaino principas?
Programuojami maitinimo šaltiniai yra plačiai naudojami bandant ir matuojant įvairius elektroninius gaminius, taip pat plečiasi ir kitose pramonės šakose. Tradicinėje galvanizavimo pramonėje naudojamas programuojamas maitinimo šaltinis, kuris gali labai pagerinti galvanizavimo gaminių kokybę ir automatizavimą. Sumažinti išlaidas. Be to, dėl didelio programuojamų maitinimo šaltinių efektyvumo energijos suvartojimas daugelyje tradicinių pramonės šakų gali būti labai sumažintas.
Toliau apibūdinsime, kaip veikia linijinis programuojamas maitinimo šaltinis.
Pagrindinis maitinimo šaltinio konstrukcijos modelis apima lygintuvus ir apkrovos įtaisus bei valdymo komponentus, sujungtus nuosekliai.
Supaprastinta serijinio išlyginto maitinimo šaltinio schema. Jį sudaro išankstinis reguliatorius (kaip grandinės pertraukiklis) fazei valdyti ir kintamos varžos serijinis elementas. Faze valdomas išankstinis reguliatorius sumažina galios išsklaidymą, palaikydamas stabilų mažą ištrūkimą tarp serijinių elementų. Grįžtamojo ryšio valdymo grandinė nuolat stebi maitinimo šaltinio išvestį ir reguliuoja nuosekliąją varžą, kad stabilizuotų nuolatinę išėjimo įtampą.
Maitinimo šaltinyje esantis serijinis kintamos varžos įtaisas iš tikrųjų susideda iš vieno ar daugiau galios tranzistorių, veikiančių linijiniu režimu, todėl tokio tipo lygintuvą naudojantis maitinimo šaltinis dažnai vadinamas linijiniu maitinimo šaltiniu. Linijiniai maitinimo šaltiniai turi daug privalumų. Dėl didelio stabilumo ir mažo triukšmo tai yra lengviausias ir efektyviausias galios sprendimas mokslinių tyrimų ir plėtros stende.
Maitinimo šaltinis yra dviejų diapazonų maitinimo šaltinis, kuris gali turėti didesnę įtampą, kai srovė yra mažesnė, ir didesnę, kai įtampa yra mažesnė. Naudojant įprastą vieno diapazono maitinimo šaltinį, išėjimo galia yra didžiausia tik tada, kai tiek įtampos, tiek srovės išėjimai yra didžiausi. Linijinis maitinimo šaltinis su dviem sekcijomis gali užtikrinti didžiausią išėjimo galią, kai dviejose sekcijose yra didžiausia įtampa ir srovė. Naudojant dviejų diapazonų maitinimo šaltinį, antrinio kabelio iš pagrindinio transformatoriaus viduryje šalia gnybto kištuko yra čiaupas. Prieš reguliatorių esantį jungiklį galima tiesiogiai perjungti tarp šių dviejų išėjimų, o galinis išėjimas jau nustatytas. Aukštos įtampos, žemos srovės režimas arba žemos srovės-aukštos įtampos režimas. Ši technika labai efektyviai sumažina serijinių įrenginių energijos suvartojimą.
Kalbant apie našumą, linijiniai maitinimo šaltiniai pasižymi puikiomis šaltinio ir apkrovos charakteristikomis ir gali greitai reaguoti į tinklo ir apkrovos pokyčius. Todėl linijos reguliavimas, apkrovos reguliavimas ir perėjimo atkūrimo laikas yra geresni nei dauguma perjungiamųjų maitinimo šaltinių. Linijiniai maitinimo šaltiniai turi daug kitų privalumų, tokių kaip: itin mažas pulsavimas ir triukšmas, atsparumas aplinkos temperatūros pokyčiams ir didelis patikimumas.
Programuojamame linijiniame maitinimo šaltinyje skaitmeninė valdymo grandinė valdo DAC išėjimo valdymo lygį, kad būtų tiesiogiai valdoma užprogramuota maitinimo šaltinio įtampos vertė. Maitinimo šaltinio išvestis tuo pačiu metu siųs įtampą į valdymo grandinę, nurodydama, kad ji turi pageidaujamą išėjimo įtampą. Kai valdymo grandinė gauna informaciją apie įtampą iš išvesties gnybto, ji siunčia informaciją į ekraną. Panašiu būdu valdymo grandinė taip pat praneša kitiems įrenginiams apie maitinimo bloko įvesties ir išvesties būseną per kompiuterio sąsają, pvz., GPIB, RS-232, USB arba LAN. Šios kompiuterio sąsajos yra tiesiogiai įžemintos, o tarp valdymo grandinės ir maitinimo šaltinio naudojama optinė izoliacija.
Linijinius nuolatinės srovės maitinimo šaltinius yra labai sudėtinga suprojektuoti ir jie labai gerai veikia. Tačiau pagrindinė problema yra palyginti mažas efektyvumas. Esant pilnai išėjimo galiai, efektyvumas paprastai nesiekia 60 procentų. Jei išėjimo įtampa bus nustatyta mažesnė, efektyvumas dar labiau sumažės. Didėjant galiai, proporcingai didėja ir tūris bei svoris. Todėl perjungimo režimo maitinimo šaltiniai dažniau naudojami didelio našumo maitinimo šaltiniuose.
