Com funciona una font d'alimentació programable lineal? Quin és el principi de disseny?
Les fonts d'alimentació programables s'utilitzen àmpliament per provar i mesurar una varietat de productes electrònics i també s'estan expandint a altres indústries. La font d'alimentació programable s'utilitza a la indústria de galvanoplastia tradicional, que pot millorar considerablement la qualitat i l'automatització dels productes de galvanoplastia. Reduir la despesa. A més, a causa de l'alta eficiència de les fonts d'alimentació programables, el consum d'energia en moltes indústries tradicionals es pot reduir molt.
A continuació, descriurem com funciona una font d'alimentació programable lineal.
El model de disseny bàsic d'una font d'alimentació inclou dispositius rectificadors i de càrrega i components de control connectats en sèrie.
Esquema de circuit simplificat d'una font d'alimentació rectificada en sèrie. Consisteix en un preregulador (com a interruptor automàtic) per al control de fase i un element sèrie d'impedància variable. Un preregulador controlat per fase minimitza la dissipació de potència mantenint una baixa baixa estable entre els elements de la sèrie. Un circuit de control de retroalimentació controla contínuament la sortida de la font d'alimentació i ajusta la impedància de la sèrie per estabilitzar la tensió de sortida contínua.
El dispositiu de resistència variable en sèrie d'una font d'alimentació consisteix en un o més transistors de potència que funcionen en un mode lineal, de manera que una font d'alimentació que utilitza aquest tipus de rectificador sovint s'anomena font d'alimentació lineal. Les fonts d'alimentació lineals tenen molts avantatges. Amb la seva alta estabilitat i baix soroll, és la solució d'energia més fàcil i eficaç al banc d'R+D.
La font d'alimentació és una font d'alimentació de doble rang que pot tenir una tensió més alta quan el corrent és menor i un corrent més alt quan la tensió és menor. Amb una font d'alimentació convencional d'un sol rang, la potència de sortida és al màxim només quan les sortides de tensió i corrent són al màxim. Una font d'alimentació lineal amb dues seccions pot proporcionar la màxima potència de sortida on les dues seccions tenen una sortida màxima de voltatge i corrent. Quan s'utilitza una font d'alimentació de doble rang, hi ha una aixeta al mig del cable secundari del transformador principal, a prop de l'endoll del terminal. Un interruptor davant del preregulador es pot canviar directament entre aquestes dues sortides i la sortida posterior ja està determinada. Mode d'alta tensió, corrent baixa o mode de corrent baixa-alta tensió. Aquesta tècnica és molt eficaç per reduir el consum d'energia dels dispositius sèrie.
Pel que fa al rendiment, les fonts d'alimentació lineals tenen excel·lents característiques de font i càrrega i poden respondre ràpidament als canvis de la xarxa i la càrrega. Per tant, la regulació de la línia, la regulació de la càrrega i el temps de recuperació de la transició són millors que la majoria de fonts d'alimentació de commutació. Les fonts d'alimentació lineals tenen molts altres avantatges, com ara: ondulació i soroll extremadament baixes, tolerància als canvis de temperatura ambient i alta fiabilitat.
En una font d'alimentació lineal programable, un circuit de control digital controla el nivell de control de sortida del DAC per controlar directament el valor de voltatge programat de la font d'alimentació. La sortida de la font d'alimentació enviarà simultàniament una tensió al circuit de control per indicar que té la tensió de sortida desitjada. Després que el circuit de control rebi la informació de tensió del terminal de sortida, envia la informació a la pantalla. De manera similar, el circuit de control també notifica a altres dispositius l'estat d'entrada i sortida de la font d'alimentació mitjançant una interfície d'ordinador com ara GPIB, RS-232, USB o LAN. Aquestes interfícies de PC estan directament a terra i s'utilitza optoaïllament entre els circuits de control i la font d'alimentació.
Les fonts d'alimentació de corrent continu lineal són molt complexes de dissenyar i funcionen molt bé. No obstant això, el principal problema és l'eficiència relativament baixa. Amb tota la potència de sortida, l'eficiència normalment no arriba al 60 per cent. Si la tensió de sortida s'ajusta a un nivell inferior, l'eficiència es reduirà encara més. A mesura que augmenta la potència, el volum i el pes també augmenten proporcionalment. Per tant, les fonts d'alimentació en mode de commutació s'utilitzen més sovint en fonts d'alimentació d'alt rendiment.
