alimentare

Alimentare cu energie de laborator. Tipuri. Aplicații

Sursele de alimentare sunt printre cele mai utilizate dispozitive electronice din laboratoare pentru testarea diferitelor aparate și dispozitive de uz casnic și industrial. Alimentarea cu energie electrică poate fi definită ca o sursă de energie și energie. Spre deosebire de sursele industriale de energie, cum ar fi centralele hidroelectrice, TPP sau RES, în descrierea sursei de alimentare de laborator ne vom concentra numai pe sursele de alimentare, care sunt utilizate pentru a testa și evalua parametrii unui dispozitiv sau a unui circuit electronic, precum și pentru a studia posibilitățile de dezvoltare a obiectului cercetării.

Împărțirea inițială a surselor de alimentare se poate face în funcție de tipul și natura semnalului de intrare și ieșire din acestea:

- Ieșire DC (adaptoare, surse de alimentare desktop pentru laboratoare, încărcătoare de baterii);

- ieșire CA (transformatoare de izolare, surse de laborator de curent alternativ de birou cu schimbarea tensiunii secundare - autotransformatoare, convertizoare de frecvență);

- combinație de ieșiri AC-DC .

- ieșire DC (convertor DC-DC);

- Iesire AC (invertor, generator).

Vom specifica că cuvintele „desktop” înseamnă nu numai echipamente portabile, întrucât unele dintre dispozitivele discutate mai jos au o greutate relativă destul de mare, ci ca scop sunt astfel, adică. utilizat pe standuri în configurații de teste de laborator și inginerie.

Alimentare AC-AC reglabilă

Când se testează echipamentele electrice alimentate cu tensiune alternativă, este adesea necesar să se evalueze modul în care echipamentul va reacționa atunci când este supus tensiunii nominale mai mari, precum și atunci când este supus tensiunii inferioare valorii nominale. Variațiile standard de tensiune sunt de +/- 10%, dar abaterea în modul real poate fi mai mare dacă un consumator foarte puternic este conectat la aceeași linie, deci este important să testați echipamentul cu tensiuni în afara fluctuațiilor sale standard. Uneori, inginerul de proiectare în procesul de proiectare a unui dispozitiv nou, este necesar să-l testați cu valori de stres (vârf) pentru a elimina punctele slabe manifestate în procesul de testare și, astfel, să îl facă rezistent la sarcini mai extreme. prelungindu-i viața.

Frumusețe distincte

Acest lucru necesită o sursă de curent alternativ cu capacitatea de a regla tensiunea de ieșire. O altă posibilă utilizare a unei surse de alimentare de laborator este de a verifica ce se întâmplă cu dispozitivele electronice atunci când dispozitivul de testare este conectat pentru o lungă perioadă de timp printr-un cablu de alimentare foarte lung (sau cablu prelungitor) în care există o anumită cădere de tensiune sau rețeaua electrică în sine nu poate suportă curentul nominal și valorile de tensiune standard. Acesta din urmă este tipic pentru consumatorii îndepărtați de stație, de obicei în zone de vilă sau mahalale. Dispozitivul electronic primește o tensiune cu valori mai mici decât cele la care echipamentul este proiectat să funcționeze și aceasta durează mult timp. O sursă de alimentare AC-AC poate semăna cu acest tip de mod de funcționare pentru a testa diferite dispozitive înainte de a fi montate pe linia de asamblare.

Schimbarea tensiunii de ieșire în alimentarea cu energie a laboratorului se efectuează prin comutarea înfășurărilor individuale sau prin utilizarea unui autotransformator (ulterior). Un panou frontal de alimentare tipic are de obicei un ampermetru, voltmetru și/sau wattmetru, un comutator de tensiune diferit sau un potențiometru rotativ pentru schimbări de tensiune lină. Există, de asemenea, prize sau pini pentru mai multe canale diferite sau chiar pentru un anumit tip de contact, un comutator între canale și un buton de alimentare este oprit de pe unitate. Dacă este necesar, unitatea de alimentare reglabilă de tip AC-AC sau unul dintre canalele sale poate fi utilizată pentru pornirea și reglarea lină a unui fier de lipit.

Alimentare AC-DC reglabilă

Un tip de sursă de alimentare AC-DC este un adaptor comun, numit și eliminator de baterii. Acest nume descrie, de asemenea, funcția lor principală - de a conecta bateriile, cu avantajul imens că sursa de alimentare poate schimba valoarea tensiunii de ieșire DC și este de obicei mult mai puternică decât un adaptor universal, de exemplu. Panoul său frontal are de obicei un comutator pentru tensiunile principale DC, un buton de pornire/oprire și prize pentru pornirea consumatorului de curent continuu (de exemplu, pentru o priză pentru banane). Un caz special al acestei surse de alimentare este încărcătorul de baterie al mașinii, dar poate fi utilizat pentru alimentarea radiourilor, echipamentelor audio etc.

Tipuri de surse de alimentare de laborator AC-DC

O variantă a acestui tip de unitate de alimentare este un dispozitiv de alimentare care menține o tensiune constantă (stabilizată), indiferent de dimensiunea și variația sarcinii (tensiune constantă). Aceste dispozitive sunt, de asemenea, reglabile, astfel încât pe panoul lor frontal, pe lângă regulatorul de tensiune, există și un voltmetru și, uneori, un ampermetru, cu care este setată tensiunea. Ele pot avea una sau mai multe ieșiri independente, precum și capacitatea de a se conecta la dispozitiv printr-un sistem de măsurare precis. Această unitate poate funcționa, de asemenea, în locul bateriilor (eliminator de baterii), dacă este necesar.

Următoarea variantă de alimentare AC-DC reglabilă este o unitate de alimentare, la ieșirea căreia sunt furnizate o tensiune constantă și un curent constant. Această sursă de alimentare de laborator este foarte frecventă și este prezentă în fiecare laborator electric, centre de cercetare, laboratoare universitare, telecomunicații și automatizări. Este realizat din componente și module electronice, selectate cu cerințe foarte ridicate de calitate și precizie. Ieșirea oferă o tensiune de ieșire stabilizată și un curent de ieșire DC stabilizat care poate fi reglat fără probleme și independent unul de celălalt.

Principiul de funcționare a sursei de alimentare de laborator AC-DC

Sursa de tensiune stabilizată constantă și curent continuu este compusă dintr-un transformator, redresor și unitate de filtrare, sursă de tensiune de referință, circuit pentru compararea tensiunii stabilizate și respectiv a curentului stabilizat, cu amplificator, stabilizator, circuit pentru măsurarea curentului continuu, etc. Când tensiunea de ieșire se modifică din cauza unei modificări a tensiunii de alimentare sau a curentului prin sarcină, semnalul de schimbare este comparat cu tensiunea de referință utilizând circuitul de măsurare a tensiunii stabilizate, după care semnalul de eroare este amplificat de amplificatorul de referință și alimentat ca control semnal amplificatorului (feedback pozitiv) pentru a schimba tensiunea de ieșire la valoarea specificată. Amplificatorul de referință constă dintr-un amplificator operațional cu amplificare ridicată, astfel încât stabilizarea poate fi efectuată chiar și cu mici modificări de tensiune. Dispozitivele de acest tip pot fi conectate în serie și în paralel pentru a obține tensiuni sau curenți mai mari.

Alimentare de laborator cu mai mult de o ieșire

O variantă a acestei surse de alimentare DC liniare de laborator este atunci când dispozitivul este echipat cu două, trei sau mai multe ieșiri. Această sursă de alimentare liniară de laborator DC poate fi, de asemenea, programabilă, așa cum va fi un cuvânt mai târziu în text, cele două canale ale acestuia putând fi conectate în paralel și în serie, în funcție de scopurile de măsurare. Sursele moderne de alimentare au ecrane LED, care afișează parametrii curentului și tensiunii pe ambele canale, butoane pentru reglarea lină a tensiunii și curentului pe panoul frontal, protecție împotriva suprasolicitării și șocurilor electrice, sistem de răcire și multe altele. Sursele de alimentare mai scumpe au, de asemenea, o memorie pentru setările efectuate în măsurătorile anterioare, care este foarte utilă pentru testele repetitive.

Surse de alimentare liniare programabile DC.

Acest lucru duce treptat la următoarea categorie de surse de alimentare - surse de alimentare liniare programabile DC. Acestea sunt surse de curent continuu echipate cu propriul software, implicate într-un sistem controlat de computer pentru testare sau producție. Aceste dispozitive de laborator funcționează cu diferite tipuri de interfețe, dintre care cele mai comune sunt: ​​IEEE-488, cunoscută și sub numele de GPIB. O altă interfață populară este RS-232, iar în diferite blocuri sunt utilizate unele interfețe de rețea, de ex. Ethernet, interfețe USB etc. Aceste dispozitive au instrucțiuni detaliate pentru interfața respectivă cu care lucrează, astfel încât utilizatorul să fie cât mai ușor în munca lor. Conexiunea la un computer este, de asemenea, utilă, deoarece în acest mod caracteristicile volt-ampere ale dispozitivului în studiu pot fi descărcate cu ușurință și rapid.

Concluzie

În următoarea parte a articolului ne vom concentra asupra modului de alegere a sursei de alimentare de care aveți nevoie, surse de comutare, care sunt indispensabile la o putere mai mare, un scurt rezumat al instrucțiunilor pentru lucrul cu cele mai frecvent utilizate surse de alimentare, reglarea caracteristicilor tehnice de TPP, evitarea pulsațiilor și a zgomotului parazit, obținerea celei mai mari precizii pentru dispozitivul respectiv, selectarea modului de funcționare etc. Ne vom uita la surse de alimentare trifazate de mare putere, precum și la sursele de alimentare DC-DC.