Измерительное и испытательное оборудование для лабораторий, производства, телекоммуникаций

Источник питания постоянного тока

Современные программируемые источники питания постоянного тока являются высоко стабилизированными устройствами, которые способны работать непрерывно и в режиме постоянного тока (DC – Direct Current), и в режиме постоянного напряжения (DCV – Direct Current Voltage). В процессе работы они в рамках своего диапазона полностью имитируют поведение источника тока либо напряжения.

Назначение источников питания – обеспечивать электронную аппаратуру электрическим питанием в точном соответствии как с техническими требованиями, так и со стандартами безопасности.

Не следует источники питания постоянного тока путать с разного рода блоками питания. Последние только преобразуют напряжение сети в фиксированное выходное и стабилизации при этом никакой не имеют. А вот источники питания постоянного тока, как отмечено выше, обеспечивают получение высокостабильного постоянного тока/напряжения.

NSG_1007.jpg

Режимы стабилизации

Различают так называемые режимы стабилизации источника постоянного тока:

  • по напряжению;
  • по току.

Режим стабилизации по напряжению. Если ток в нагрузке изменяется от нуля до максимума, нестабильность напряжения в источниках постоянного тока при этом минимальна.

Режим стабилизации по току. Аналогично стабилизации по напряжению, когда в процессе работы источника изменяется напряжение в нагрузке, поддерживается заданное значение тока.

Классификация

Источники питания классифицируют по нескольким параметрам, а именно по:

  • принципу действия;
  • мощности;
  • количеству каналов;
  • минимальной дискретности установки выходных параметров;
  • наличию дополнительных возможностей.

Принцип действия

Различают линейные и импульсные источники питания.

Линейные источники питания. В основе их построения – классическая схема с использованием мощного сетевого трансформатора и схемы регулирования. Для таких источников питания характерны как плюсы (низкий уровень излучаемых помех), так и минусы (большая масса из-за наличия трансформатора, малая удельная мощность).

Импульсные источники питания. В основе их построения – преобразование напряжения сети в достаточно высокочастотный переменный ток (около 2 МГц) и дальнейшее трансформирование и регулирование.

К преимуществам импульсных источников питания перед линейными относятся следующие:

  • меньшие размер и масса. Это объясняется работой трансформаторов таких источников на частотах, значительно превышающих 50 Гц;
  • удельная мощность значительно выше.

Минусом импульсных источников тока можно назвать лишь выше, чем у линейных, уровень излучаемых помех. Но в настоящее время, когда во всех сферах наблюдается стремление к миниатюризации, импульсные источники более широко распространены.

Управляемая мощность

Различают источники питания:

  • малой мощности – на один канал до 100 Вт;
  • средней мощности – на один канал до 300 Вт;
  • большой мощности – на один свыше 300 Вт.

Количество каналов

Для современных источников питания характерно наличие нескольких каналов, то есть может быть один, два, три или даже четыре регулируемых выхода.

Два из них чаще всего являются основными. Органами передней панели они могут соединяться:

  • последовательно – с целью увеличения выходного напряжения;
  • параллельно – с целью увеличения максимального тока.

Минимальная дискретность установки выходных параметров

Как отмечено выше, для большинства современных источников питания характерны показатели нестабильности выходного напряжения и тока до 3 мВ и 3 мА соответственно. В таком случае дискретность установки (непрерывность) для выходного напряжения – 10 мВ, тока – 10 мА.

Однако иногда (например, в особо прецизионных исследованиях) требуются источники питания с меньшим показателем дискретности установки: 1 мВ – для выходного напряжения, 1 мА – для тока. И тогда значения нестабильности уже соответственно будут: 350 мкВ – для выходного напряжения, 250 мкА – для тока.

Дополнительные возможности

В качестве примеров дополнительных возможностей источников питания можно назвать:

  • встроенный управляющий микроконтроллер, благодаря которому значительно расширяются возможности разработчиков;
  • немалое (например, до 100) число ячеек памяти, где записаны режимы работы и выходные параметры;
  • возможность записи времени, используемая с целью имитации медленной флуктуации (колебания, изменения) источника питания, а также чтобы изучить поведение разрабатываемого (тестируемого) устройства;
  • возможность мгновенного изменения по заданной программе напряжения питания либо тока с целью исследовать, как устройство реагирует на существенное изменение параметров питания, и др.

Автор: , «ПРОФКОН»