可編程電源的五大應(yīng)用和使用方法
隨著各種電器和儀表設(shè)備的日漸豐富,對電源應(yīng)用的靈活性提出了更高的要求。設(shè)計一款使用靈活、方便且價格相對便宜的通用電現(xiàn)代源,正越來越成為市場所需。單片機(jī)正朝著處理速度越來越快,外設(shè)資源越來越豐富,價格越來越便宜的方向發(fā)展,將單片機(jī)融入電源的設(shè)計中可以極大地提升電源的性能和靈活性。
通過對電源的編程,可以方便地實(shí)現(xiàn)圖1所示的電壓輸出波形。其中,V1、V2、T1、T2、dv、dt都是可以通過編程來設(shè)定的。電壓值的輸出范圍為0~16 V,最大輸出電流為10 A。輸出電壓精度為0.1 V,電流精度為10 mA。電流的設(shè)定值指的是允許輸出的最大電流,也可以被編程為與輸出電壓一樣的波形。
另外,電源也可以工作在鉛酸電池充電器的模式(簡稱“LBC模式”)。根據(jù)鉛酸電池的特性,當(dāng)電源工作在LBC模式時,電源首先將輸出較大的充電電壓和電流V1/I1,至少維持10 s;當(dāng)充電電流降到小于設(shè)定值I2時,電源輸出較小的充電電壓和電流V2/I2。如果到了設(shè)定時間T1,充電電流還未降到I2以下,這時電源輸出也會降為V2/I2。當(dāng)輸出電流再次大于I2時,電源將再次輸出V1/I1充電。其中,V2設(shè)定值必須小于14 V。若設(shè)置為大于14 V,電源會自動將其設(shè)成14 V。I2的值必須大于1/8I1,否則將被自動設(shè)成1/8I1。LBC模式。
用戶可以通過3種方式對電源進(jìn)行輸出設(shè)定:
① 通過電源面板上按鍵編程。通過按鍵對輸出電壓、電流限流值、時間等量進(jìn)行設(shè)定。
② 通過PC機(jī)串口編程。通過將PC機(jī)的串口RS232與電源串口相連,再運(yùn)行PC機(jī)上一串口通信的軟件對電源進(jìn)行編程。
③ 電源間相互編程。通過將兩臺電源的串口相連,操作其中一臺電源面板上的按鍵來對另一臺進(jìn)行編程。操作的一臺電源叫做“主電源”,被編程的電源叫做“從電源”。在這種編程方式中,只能將從電源的參數(shù)設(shè)置為與主電源完全一致,而不能對各個參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定。一臺電源只能提供100 W的功率。這種方式可以應(yīng)用在需要較大功率的場合,可將兩臺或多臺具有相同設(shè)置的電源輸出并聯(lián)來方便地實(shí)現(xiàn)功率擴(kuò)展。
可編程電源的應(yīng)用
一、電池類負(fù)載應(yīng)用:
當(dāng)直流電源供應(yīng)器對電池類負(fù)載充電應(yīng)用時,為了防止誤接電池的極性導(dǎo)致電源供應(yīng)器的損壞,應(yīng)在電源供應(yīng)器與電池之間串接二極管,以保護(hù)直流電源供應(yīng)器的安全使用。
二、會產(chǎn)生反向電流的負(fù)載應(yīng)用:
當(dāng)連接在直流電源供應(yīng)器輸出端的電機(jī)突然剎車時,會產(chǎn)生很大的反向電流,由于直流電源供應(yīng)器不能吸收從負(fù)載端產(chǎn)生的反向電流,因而輸出電壓會上升。解決方法是在直流電源供應(yīng)器的輸出端與負(fù)載之間串聯(lián)一只二極管,并在負(fù)載端并接一瀉放電阻來吸收反向電流。當(dāng)反向電流為一尖峰突波時,請在負(fù)載兩端并接一個大容量電解電容。
三、電容性負(fù)載應(yīng)用:
因?yàn)殡娙菪载?fù)載往往會導(dǎo)致輸出電壓升高,尤其在輸出電壓由高向低調(diào)節(jié)時會導(dǎo)致輸出電壓下降緩慢,因此,使用時在直流電源供應(yīng)器的輸出端并聯(lián)一只功率電阻,并在輸出與負(fù)載之間串聯(lián)一只二極管,可獲得較好的使用效果。
四、電感性負(fù)載應(yīng)用:
當(dāng)開關(guān)直流電源供應(yīng)器時或者改變輸出電壓時,電感性負(fù)載會產(chǎn)生反方向感應(yīng)電動勢影響直流電源供應(yīng)器的工作,甚至?xí)?dǎo)致直流電源供應(yīng)器的損壞,此時,在直流電源供應(yīng)器的輸出端與負(fù)載之間串聯(lián)一只二極管,并且在負(fù)載端并聯(lián)一只功率電阻和一只電容器組成的RC 吸收電路,能夠有效保護(hù)直流電源供應(yīng)器;
五、脈沖類負(fù)載應(yīng)用:
脈沖類負(fù)載的電流峰值即使在直流電源供應(yīng)器輸出額定電流值范圍內(nèi),或者脈沖類電路或電動機(jī)驅(qū)動電路負(fù)載電流波形,在計量設(shè)備所指示的標(biāo)稱值(平均值)內(nèi)。電流也會達(dá)到直流電源供應(yīng)器額定電流區(qū)域,從而使輸出電壓下降或者顯得不穩(wěn)定。解決方法是在電源供應(yīng)器與負(fù)載之間串接電感器,或者選擇輸出電流更大的直流電源供應(yīng)器。
如果脈沖類電路脈沖寬度較窄或者電流峰值比較小,可以在負(fù)載端加裝大容量電容器,加以改善 , 可按照1 安培約 1000UF選擇電容器。
可編程電源的分類和使用方法
可編程電源,顧名思義,就是可用計算機(jī)軟件進(jìn)行編程,利用編程來控制的電源。比如你要輸出多少電壓,多大的電流,這個電流要再什么樣的區(qū)間內(nèi)輸出等等,這些功能,都可以通過計算機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)??删幊屉娫词强茖W(xué)技術(shù)更新?lián)Q代的體現(xiàn),隨著愈來愈多的自動化設(shè)備生產(chǎn)出來,電源當(dāng)然也不能落后于其他。
按照可編程電源的工作模式來劃分,其主要可以分為四類:恒壓輸出模式、恒流輸出模式、串聯(lián)模式、并聯(lián)模式等。所謂恒壓輸出模式,是指為了保持輸出電壓的恒定,電流的輸出會隨著負(fù)載變化;所謂恒流輸出模式,是指為了保持輸出電流的穩(wěn)定,電壓的輸出會隨著負(fù)載變化;所謂串聯(lián)模式,是指線路在串聯(lián)模式下,線路中所有設(shè)備的電流是相等的;所謂并聯(lián)模式,是指在電壓相同的情況下,各線路的電流相加起來等于總電流。
可編程電源的作用有許多,譬如跟蹤、感應(yīng)、任意波形、調(diào)制等。我們在一些可編程的電源中,植入一些通道間聯(lián)動的功能,也就是所謂的跟蹤功能,當(dāng)我們事先設(shè)定的電壓與它正在流通的電壓保持一致時,系統(tǒng)會正常運(yùn)轉(zhuǎn),但是當(dāng)正在流通的電壓上下波動,波動到事先設(shè)定的極限時,就會自動反饋到設(shè)備,設(shè)備會作出相應(yīng)的斷電舉措。感應(yīng)指的是為了保持負(fù)載的電壓的穩(wěn)定,我們把電壓通過導(dǎo)線加載在負(fù)載上,為了更高效的輸出電源,使其等于導(dǎo)線壓降和所需負(fù)載電壓之和。任意波形,是指一些可編程的電源具有任意波形編輯的功能,它可以隨著時間的變化而變化波形。調(diào)制作用是指一些可編程電源,無論功率的大小,都可以利用后面板上的端子,對設(shè)備進(jìn)行調(diào)制。
可編程電源一般運(yùn)用于較高端的科學(xué)技術(shù)或是生產(chǎn)技術(shù)中,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)中的多、快、好、省的最重要的技術(shù)組成部分,沒有智能化電力管理,新時代的生產(chǎn)技術(shù)就是不完整的。我們要學(xué)習(xí)它,了解它,推廣它,使用它,才能物盡其用。相對于相同的電源設(shè)備,可編程電源雖然不及直流電源、交流電源那樣大眾化、普及化,但是他也是我們也占據(jù)著我們用電管理、設(shè)備管理的重要地位!