Mis on programmeeritava alalisvoolu toiteallika tööpõhimõte?
Erinevate elektroonikaseadmete pideva arenguga on neil alalisvoolu toiteallikale kõrgemad nõuded. Võrreldes elektroonikaseadmetega ei suuda ühe alalisvoolu toiteallika kasutamine täita toiteallika nõudeid, seega on elektroonikaseadmete toiteks vaja erinevaid alalisvoolu toiteallikaid. Programmeeritav alalisvoolu toiteallikas on üks selline tüüp. Tootmise testimisel sobib programmeeritavate alalisvooluallikate laiaulatuslik pingeväljund komponentide, vooluahelate, moodulite ja kogu masina omaduste testimiseks ja analüüsimiseks. Täna tutvustab Antai Test teile programmeeritava alalisvoolu toiteallika tööpõhimõtet.
Programmeeritava alalisvoolu toiteallika tutvustus
Programmeeritava alalisvoolu toiteallika mitteelektrostaatiline jõud suunab negatiivse pooluse positiivse pooluse poole. Programmeeritava alalisvoolu toiteallika ühendamisel välise vooluahelaga tekib elektrivälja jõu mõjul väljaspool toiteallikat (välisahelat) vool positiivsest poolusest negatiivse pooluseni. Toiteallikas (sisemine vooluring) põhjustab mitteelektrostaatiliste jõudude mõju negatiivse pooluse voolu voolu positiivsele poolusele, moodustades sellega suletud laengu tsükli.
Programmeeritava alalisvoolu toiteallika oluline omadus on selle elektromotoorjõud, mis on võrdne mitteelektrostaatiliste jõudude tööga, kui positiivse laengu ühik liigub toiteallika sees negatiivsest poolusest positiivsele poolusele. Kui toiteallikas annab vooluahelale energiat, on võimsus P võrdne toiteallika elektromotoorjõu E ja voolu I, P=EI korrutisega. Teine toiteallika omadus on selle sisetakistus (mida nimetatakse sisetakistuseks) R0. Kui toiteallikat läbiv vool on I, on toiteallikas kaotatud soojusvõimsus (st ajaühikus tekkiv džauli soojus) võrdne R0I-ga.
Kui toiteallika positiivsed ja negatiivsed elektroodid ei ole ühendatud, on toiteallikas avatud vooluahela olekus ja potentsiaalide erinevus toiteallika kahe elektroodi vahel on võrdne toiteallika elektromotoorjõuga. Avatud ahela olekus ei toimu vastastikust muundust mitteelektrilise energia ja elektrienergia vahel. Kui koormustakisti on ühendatud toiteallika kahe poolusega suletud vooluringi moodustamiseks, liigub toiteallikat läbiv vool negatiivsest poolusest positiivsele poolusele. Sel hetkel võrdub toiteallika võimsus EI võimsuse UI (U on toiteallika positiivse ja negatiivse pooluse potentsiaalide erinevus) ja sisetakistusega kaotatud soojusvõimsuse R0I summaga EI=UIR0I. Seega, kui toiteallikas annab koormustakistile toite, on toiteallika kahe pooluse potentsiaalide erinevus U=E-R0I.
Kui teine suurema elektromotoorjõuga toiteallikas on ühendatud väiksema elektromotoorjõuga toiteallikaga, kusjuures positiivne poolus on ühendatud positiivse poolusega ja negatiivne poolus on ühendatud negatiivse poolusega (näiteks kasutades aku laadimiseks alalisvoolugeneraatorit), liigub vool toiteallika positiivselt pooluselt negatiivse poolusesse väiksema elektromotoorjõuga. Sel hetkel võrdub välise sisendi elektrienergia UI summaga toiteallikas ajaühikus salvestatud energia EI ja sisetakistusega kaotatud soojusvõimsuse R0I ja UI=EIR0I summaga. Seega, kui toiteallikale on ühendatud väline sisendtoiteallikas, peaks toiteallika kahe pooluse vaheline väline pinge olema U=ER0I.
Kui programmeeritava alalisvoolu toiteallika sisetakistust eirata, võib arvata, et toiteallika elektromotoorjõud on suurusjärgus ligikaudu võrdne toiteallika kahe pooluse vahelise potentsiaalide erinevuse või pingega.
Kõrgema alalispinge saamiseks kasutatakse sageli järjestikku programmeeritavaid alalisvoolu toiteallikaid. Sel hetkel on kogu elektromotoorjõud kõigi jõuallikate elektromotoorjõudude summa ja kogu sisetakistus on ühtlasi kõigi jõuallikate sisetakistuste summa. Sisetakistuse suurenemise tõttu saab seda kasutada ainult madala voolutugevusega ahelates. Suurema voolutugevuse saamiseks saab paralleelselt kasutada võrdse elektromotoorjõuga programmeeritavaid alalisvooluallikaid. Sel ajal on kogu elektromotoorjõud ühe toiteallika elektromotoorjõud ja kogu sisetakistus on iga toiteallika sisetakistuse paralleelväärtus.
