重载电源可提供恒流 恒压和恒功率的工作模式

2020-07-04 07:44字体:
  

  调剂高压电源固然常睹,但一般只供给恒流和恒压事务形式。这个加众了恒功率(EI产物)形式。

  用心的电途打算首肯将单位的100W效用安设到不透风的机架式机箱中,其尺寸仅为3-1/2x14x19英寸。其它,没有高压正在个中利用半导体(二极管除外)。开关电源设计实例电压输出为50至1000V,高达100W,优于0.01%调剂。正在电流形式下,该装备可供给最大100mA的电流,安稳性为0.01%。末了,当调剂功率(EI)时,输出供给高达100W,安稳性为0.01%。

  两种切换和串联通过调剂手艺(图1)。该仪器的效用是通过FET输入操作(伺服)放大器职掌对振动式do-to-dc逆变器的输入功率。个中一个放大器的输入参考正确可变电压。另一个输入通过适当的电途结合到逆变器的整流和滤波输出。

  思虑行为一个单位,通过调剂器和转换器行为电容放大器反应环途中的放大器。当从“电压感测”搜集取得反应时,发作恒定电压输出。从“电流检测”搜集中获取它会导致负载的恒定电流。末了,当来自电压感触和电流感触搜集的输入乘以乘法器电途时,负载会采纳恒定功率。

  无论逆变器输出设备怎样,预斩波器城市正在通过调剂器上连结一个小的固定电压。它通过以好似于灯胆调光器的式样从全波整流器同步切割120Hz峰值来完毕这一点。这将通过稳压器的功耗限度正在可授与的水准。倘使没有如许做,耗散量就会过大,加倍是正在低电压输出设备下。

  Crowbarring正在检测到负载中过众的电流或负载压降时,通过合上电源来防备过载。

  现正在将借助周详的道理图(图2)会商电途的细节。查看“放大器放大器”片面,参考安稳性结果,利用1N944B温度补充齐纳二极管(D7),其输出正在凯文 - 瓦利电位计上的标度为10.000V。sfx电源电位器输出偏置1023 FET放大器A1,用作周密伺服放大器。其20 pA偏置电流确保电位器上的负载差错不成大意。 A1的输出通过2N2102下拉晶体管Q5驱动Q6/Q7对,一个2N2102-2N3442达林顿调剂器。 Q7的网罗器由预切器的输出供给直流电,这将正在后面描画。 Q7的发射器驱动环形变压器T1。

  逆变器的宽动态领域归功于2N2528晶体管(Q8,Q9) )具有低饱和电压,优异的线性和合理的速率。他们首肯逆变器正在低输出电压下运转,正在高输出电压下职能失掉很大。变压器的输出由全波桥整流,每个桥上采用两个1N5061。堆叠首肯利用额定电压仅为800V的二极管。由1-vF电容供给的滤波足以满意方波输出。

  电压反应由滤波输出的99到1分频得出。另一方面,电流反应信号被分成了可采用的开合可选领域。这鼓舞了设备和连结电流反应信号的高水准 - 所以易于利用。尽管正在开合操作时期,“短途开合”采用计划也能保障反应。

  单元增益伴随器,A2和A3将电流和电压信号转换为低阻抗,以驱动4455乘法器。阻抗变换还首肯通过电压外或众途复用数据采全体例容易地监督各个信号。可切换的仪外M1供给负载处的电压或电流的“球场”指示。 A1和A2馈电,从而为电源事务形式供给反应信号。调剂形式开合S2采用将哪个反应信号(E,W或I)发送到伺服放大器A1,从而确定仪器的调剂形式。 R2,一个22 MO的电阻器,能够防备伺服环途正在运转形式开合时存正在的瞬态要求下运转。

  正如也许疑心的那样,伺服回途特殊振荡。席卷C3和C4以保障安稳性,但也减慢了它的速率。 Loopresponse大约是75毫秒(无负载到满负载),sotransient相应明显不是这个电途的强项。

  预割断器是无论逆变器的需求要求怎样,基础上都是一个伺服器,它能够连结晶体管Q7正在恒定的低电压下事务。这下降了耗散和保障牢靠性。 A4正在Q7pass元素上以差别式样显示。 A4的负输入通过10V齐纳二极管D5举办偏置,其输出电压与放大器A5的120 Hz线途同步斜坡比拟较。该运算放大器用作脉冲宽度调制器,驱动Q3,Q4组合,供给相位职掌的C2和Q7的集电极。二极管D4确保当120 Hz信号低于电容器的直流电压时Q4不会反向偏置。

  因为A4的负输入通过10V齐纳二极管,Q7的发射极老是低于集电极10V,即使需求逆变器输入功率。这个10V的值足够低,能够连结低落,但又高到足以确保优异的调剂性格。

  那些阅读本文的战争伤痕将通过正在伺服回途中运转伺服回途,能够完毕令人不速的惊喜。正在这里,通过给出比主伺服回途更早的切换器响合时间来避免这些尴尬。 C1,即A4上的2.2F电容满意此要求。

  120 Hz参考斜坡通过2N2646单结晶体管Q2达到A5。反过来,Q2由2N2907电流源Q1驱动。 SCR1,D1和R1-结合到-15V-确保斜坡的线供给同步信号,这种信号不行从桥式整流器中发作,由于桥式输出波形受到Q8和Q9发射的相位角的紧张影响。

  1339放大器(A6)有助于袒护电源免受过大的输出电流的影响。放大器会查看电流反应信号,并正在信号逾越10V时将其输出摆幅为正饱和。反过来,SCR2被触发并接通逆变器驱动信号,导致电源合上。“过载指示灯(I1)将提示操作员留心这种状况。要复位,按下”过载复位“按钮,换向可控硅并使逆变器也许采纳偏置电压D6,即Q6基线,可确保SCR出厂时的整洁合断。

  过电压袒护由D10,D9和D8供给, 10V齐纳二极管和1N914,结合正在“电压”输出信号和SCR2之间。这种调动可防备正在“电流”或“功率”调剂形式下,正在负载断电时电源不会流失。

  供应的物理构造不受责备,除了点接地思虑要素对任何周密电途的影响。逆变器返回(来自Q8和Q9集电极)包罗敏捷,高电流尖峰,应当直接返回供电。参考二极管,其电位计和放大器的返回也很环节。它们也应当直接结合到电源地。

  特殊埋没的妨碍也许是因为预斩波器电途中的妨碍酿成的。电源推荐行为示例,假设Q4中的发射极到集电极短途。然后,扫数120 Hz波形将供给给3500F积分电容,Q7集电极的直流电位将上升到最大电压。然而,电源将连接以昭着寻常的式样运转 - 也便是说,直到Q7抵达其熔化状况。这种最不受迎接的状况是由安设正在Q7旁边的175F热敏开合(S5)防患的。合上开合将使变压器低级保障丝熔断。

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