Kuidas lineaarne programmeeritav toiteallikas töötab? Mis on disaini põhimõte?
Programmeeritavaid toiteallikaid kasutatakse laialdaselt mitmesuguste elektroonikatoodete testimisel ja mõõtmisel ning need laienevad ka teistesse tööstusharudesse. Traditsioonilises galvaniseerimistööstuses kasutatakse programmeeritavat toiteallikat, mis võib oluliselt parandada galvaniseerimistoodete kvaliteeti ja automatiseerimist. Vähendage kulusid. Lisaks saab programmeeritavate toiteallikate kõrge efektiivsuse tõttu energiatarbimist paljudes traditsioonilistes tööstusharudes oluliselt vähendada.
Järgmisena kirjeldame, kuidas lineaarne programmeeritav toiteallikas töötab.
Toiteallika põhikonstruktsiooni mudel sisaldab järjestikku ühendatud alaldi- ja koormusseadmeid ning juhtkomponente.
Seeriaalaldatud toiteallika lihtsustatud skeem. See koosneb faasijuhtimise eelregulaatorist (kaitselülitina) ja muutuva impedantsi jadaelemendist. Faasijuhtimisega eelregulaator minimeerib võimsuse hajumist, säilitades seeriaelementide stabiilse madala väljalangevuse. Tagasiside juhtahel jälgib pidevalt toiteallika väljundit ja reguleerib seeriatakistust pideva väljundpinge stabiliseerimiseks.
Toiteallika seeria muutuva takistusega seade koosneb tegelikult ühest või mitmest lineaarrežiimis töötavast toitetransistorist, mistõttu seda tüüpi alaldit kasutavat toiteallikat nimetatakse sageli lineaarseks toiteallikaks. Lineaarsetel toiteallikatel on palju eeliseid. Tänu oma kõrgele stabiilsusele ja madalale müratasemele on see teadus- ja arendustegevuse pingil kõige lihtsam ja tõhusam jõulahendus.
Toiteallikas on kahe ulatusega toiteallikas, millel võib olla kõrgem pinge, kui vool on madalam, ja suurem vool, kui pinge on madalam. Tavalise ühevahemiku toiteallika korral on väljundvõimsus maksimaalne ainult siis, kui nii pinge kui ka voolu väljundid on maksimaalsed. Kahe sektsiooniga lineaarne toiteallikas võib pakkuda maksimaalset väljundvõimsust, kui kahel sektsioonil on maksimaalne pinge ja voolu väljund. Kahe ulatusega toiteallika kasutamisel on peatrafo sekundaarkaabli keskel klemmipistiku lähedal kraan. Eelregulaatori ees olevat lülitit saab otse nende kahe väljundi vahel ümber lülitada ja tagumine väljund on juba määratud. Kõrgepinge, madalvoolu režiim või madalvool-kõrgepinge režiim. See meetod on väga tõhus jadaseadmete energiatarbimise vähendamisel.
Toimivuse osas on lineaarsetel toiteallikatel suurepärased allika ja koormuse omadused ning need reageerivad kiiresti võrgu ja koormuse muutustele. Seetõttu on liini reguleerimine, koormuse reguleerimine ja ülemineku taastamise aeg paremad kui enamikul lülitustoiteallikatel. Lineaarsetel toiteallikatel on palju muid eeliseid, näiteks: äärmiselt madal pulsatsioon ja müra, taluvus ümbritseva õhu temperatuuri muutustele ja kõrge töökindlus.
Programmeeritavas lineaarses toiteallikas juhib digitaalne juhtahel DAC-i väljundi juhtimistaset, et juhtida otse toiteallika programmeeritud pinge väärtust. Toiteallika väljund saadab samaaegselt juhtahelale pinge, mis näitab, et sellel on soovitud väljundpinge. Pärast seda, kui juhtahel on väljundklemmilt pingeteabe vastu võtnud, saadab see teabe ekraanile. Sarnasel viisil teavitab juhtahel ka teisi seadmeid toiteploki sisend- ja väljundolekust arvutiliidese (nt GPIB, RS-232, USB või LAN) kaudu. Need arvutiliidesed on otse maandatud ning juhtahela ja toiteallika vahel kasutatakse optoisolatsiooni.
Lineaarseid alalisvoolu toiteallikaid on väga keeruline konstrueerida ja need toimivad väga hästi. Peamine probleem on aga suhteliselt madal efektiivsus. Täisväljundvõimsusel ei ulatu kasutegur tavaliselt 60 protsendini. Kui väljundpinge on seatud madalamaks, väheneb efektiivsus veelgi. Võimsuse kasvades suurenevad proportsionaalselt ka maht ja kaal. Seetõttu kasutatakse suure jõudlusega toiteallikates sagedamini lülitusrežiimi toiteallikaid.
