일정한 전원 공급 장치가 있습니까?

전압원은 일정한 전압을 생성하지만 전기 법칙에 따라 전류량과 전력을 변화시킬 수있는 장치입니다. 전류원은 정전류를 생성하여 전압과 전력을 변화시키는 장치입니다.

일정한 전원, 즉 출력 전력이 변하지 않는 장치가 있습니까? 연결된 제품의 특성에 관계없이 전압과 전류량은 일정한 전력을 제공하도록 조정됩니다. (개방 회로와 파손 회로 모두에 대해 동작이 정의되지 않습니다.)

예, 일정한 전원 공급 장치를 구성하는 것은 매우 쉽습니다.

예를 들어 일반적인 스위치 모드 부스트 컨버터를 사용하십시오.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

불연속 모드로 작동하고 동기 정류가없는 것으로 가정합니다 (즉, 다이오드 만). 스위치가 고정 듀티 사이클로 작동하면 (즉, 피드백 없음), 스위치가 닫힐 때마다 고정 된 양의 에너지가 인덕터에 공급됩니다. 에너지 양은 입력 전압, 인덕턴스 및 온 타임에만 의존합니다. 이 에너지는 스위치가 열릴 때 부하에 버려집니다.

사이클 당 일정한 에너지 × 초당 일정한 사이클 수 = 초당 일정한 에너지 = 일정한 전력.

부하의 저항에 관계없이 전압 및 전류 레벨은 해당 전력 값과 일치하도록 자체 조정됩니다.

실제 한계와 관련하여이 공급 장치의 출력이 단락되면 내부 부품 (인덕터 및 다이오드)의 저항에 의해 전류가 제한됩니다. 출력이 열린 상태로 유지되면 부품의 분산 커패시턴스에 의해 전압이 제한됩니다. 인덕터는 자체 공진 주파수에서 약간 높은 전압으로 "링"됩니다.

예, 그러나 더 현실적으로 이러한 장치를 전자 부하라고합니다. 전원 공급 장치에서 정전류 또는 정 전력을 끌어 오도록 설정할 수 있습니다. 전원 공급 장치 테스트, 배터리 테스트 및 태양열 테스트에 유용합니다.

일정한 전원 공급 장치는 일반적으로 사용되지 않지만 실제 적용 분야 중 하나는 외부에서 사용되는 LCD를 차갑게 따뜻하게 유지하여 움직이는 이미지가 번지지 않도록하는 것입니다. LCD의 발열체는 인듐 주석 산화물 (Indium Tin Oxide)이라고 불리는 반투명 재료의 얇은 시트입니다. 또는 LCD 화면에가는 선이있을 수 있습니다. 어느 경우이든, 히터의 저항은 온도에 따라 상당히 변한다. 히터에 정전류 또는 정전압을 공급하면 주변 온도의 강력한 기능이됩니다.

그러나 상대적으로 일정한 전력을 원하므로 일정한 전원 공급 장치가 사용됩니다.

진정한 "일정한 전원"공급 장치는 무한 전류를 단락으로 출력하고 개방 회로를 통해 무한 전압을 생성합니다. 실제로 모든 전원 공급 장치는 출력 전원에 관계없이 생성하는 전압 및 전류에 제한이 있습니다.

이러한 한계 사이에서 60 와트 범위의 많은 스위칭 전원 공급 장치는 전류가 최대 전압 일 때 가능한 것보다 더 많은 전력을 출력해야하지만 충분히 낮아야 할 경우 정 전력 공급 장치와 매우 유사하게 작동합니다. 전류 제한 회로를 트리거하지 않습니다. 내가 알 수 있듯이, 서로 다른 전압의 전원 공급 장치가 동일한 최대 전류를 갖는 것이 일반적이며 생산하는 최대 전압 만 다릅니다. 출력 전압 대 전류 곡선의 로그 로그 플롯을 만들면 제품군의 전원 공급 장치는 출력 전력에 대해 동일한 대각선을 공유하고 최대 전류에 대해 동일한 수직선을 공유합니다. 유일한 차이는 최대 전압을 제한하는 수평선의 높이입니다.

작동 방식이 지정되었거나 지정되지 않았 음을 명확하게하기 위해 이러한 방식으로 사용하고자하는 모든 소모품의 데이터 시트를 확인해야합니다.

일정한 전원이 있습니까

예, 가능합니다. 나는 실제로 몇 년 전에 한 번 시연으로 그것을했습니다. 아날로그 전자 장치를 사용하여 전압 및 전류를 직접 측정하고 직접 제어 할 수 있으므로 응답 성이 우수합니다. 전력을 직접 제어하거나 전력을 측정하는 좋은 방법은 없습니다.

전력은 전압과 전류의 곱이므로 한 가지 방법은이 두 값을 측정 한 다음 곱하기를 수행하여 전력에 비례하는 신호를 얻는 것입니다. 이것은 아날로그 전자 기기에서는 어렵다. 오래 전에이 작업을 수행했을 때 디지털 프로세서를 사용하여 측정 된 전압 및 전류에서 전력을 계산 한 다음 그에 따라 출력을 위아래로 조정했습니다. 이것은 오래 전에 이루어졌으며 전자 장치를 제어하기 위해 IEEE-488 인터페이스를 통해 데스크톱 컴퓨터를 사용하고있었습니다. 초당 약 10 회의 루프 반복이 이루어졌으며, 이는 내가 보여주고 싶은 것을 시연하기에 충분했습니다.

오늘날 스위칭 전원 공급 장치는 전압과 때로는 스위칭 펄스마다 전류를 측정하는 소형 임베디드 프로세서로 일상적으로 제어됩니다. 디지털 멀티플라이는 단일 사이클만큼 짧을 수 있으므로 오늘날 폐 루프 전력 제어를 수행하는 것이 훨씬 더 실현 가능합니다. 그러나 이것에 대한 사용은 거의 없습니다. 나는 정전압 스위칭 전원 공급 장치와 정전류 스위칭 전원 공급 장치를 많이 설계했지만 절대 전원 공급 장치는 사용하지 않았습니다. 그것은 오늘 합리적으로 할 수 없었기 때문에가 아니라, 내가 그것을 사용하기 위해 온 적이 없기 때문입니다.

즉, 출력이 변하지 않는 장치입니까?

이것은 무의미한 질문입니다. 어떤 출력 ? 전압? 흐름? 힘? 다른 것? 우리는 여기서 손을 흔들지 않고 엔지니어링을합니다.

또한 전원 공급 장치가 제어 할 수있는 것과 제어 할 수없는 것에 대해 약간의 혼동이있는 것 같습니다. 부하 (공급 장치의 제어를 넘어 전원 공급 장치에 연결된 것)가 저항 일 수있는 간단한 경우도 생각해보십시오. 전압, 전류 및 저항은 옴의 법칙과 관련이 있습니다.

    전류 = 전압 / 저항

또는 공통 단위로 :

    A = V / Ω

이 관계에서 자유도가 2 개 밖에없는 방법에 주목하십시오. 두 개를 정의하면 세 번째에 대한 선택의 여지가 없습니다. 부하는 항상 1 자유도를 가지므로 전원 공급 장치는 1 자유도 만 얻습니다.

이 다양한 방법으로 재 배열 할 수 있습니다. 정전압 공급의 경우 공급 장치는 전압을 선택하고 부하는 저항을 선택하며 전류는 나오는 것으로 나옵니다. 또는 부하가 전류를 선택하고 전원에서 보이는 겉보기 저항이 나오는 것으로 나타납니다.

전력은 전압과 전류입니다. 이 법률과 옴 법률을 통해 다음을 얻을 수 있습니다.

    전력 = 전압 ² / 저항

다시 한 번, 자유도는 2입니다. 전원 공급 장치가 전력을 조절하고 부하가 저항을 선택하면 전압이 나오는 것으로 나옵니다.

기본 물리학을 속일 수는 없습니다.

단락에 대해 생각할 때를 제외하고 전압 소스는 충분히 쉽습니다. 무한 전류가 취해지기 때문에 가장 엄격한 의미의 전압 소스는 존재하지 않습니다.

전류원은 개방 회로에서 동일한 문제를 가지고 있습니다. 전류원이 일정한 전압을 가하지 않고 무한한 전압을 가하지 않고 공간으로 전류를 펌핑하는 방법.

전원은 전압 및 전류원에서 도출되어 종이에 존재할 수 있지만 실제 전류 및 전압원과 마찬가지로 이론적 기대치와 일치하지 않습니다.

고정 발진 주파수와 고정 듀티 사이클을 갖춘 플라이 백 전압 변환기는 부하가 너무 빠르게 변하지 않는 한 일정한 전력을 생성합니다.

부하가 시간이 지남에 따라 변하면 출력 필터는 컨버터가 공급 전력을 빠르게 조정하지 못하게하며, 이는 귀하의 경우 문제가 될 수도 있고 아닐 수도 있습니다.

일정한 전원 모드를 가진 상용 전원 공급 장치가 있습니다. Sorensen SG 시리즈가 그 예입니다.

대략적인 일정한 전원을 생성하는 다른 방법이 있는데, 이는 부하가 온도에 따라 변할 때 유용합니다. 부하와 동일한 값의 직렬 저항을 넣으면 전원이 균일하게 나옵니다. 그것을 보는 한 가지 방법은 직렬 저항이 0이면 부하가 일정한 전압에 의해 구동된다는 것입니다. 직렬 저항이 무한하면 부하는 정전류에 의해 구동됩니다. Rs = R1 일 때 dP / dR = 0. 물론 이것은 환경 친화적 인 방법이 아닙니다. 로저 윌리엄슨

저전력 정 전력 원의 또 다른 용도는 단일 니크롬 와이어로 가스 흐름을 측정하는 것입니다. 와이어를 통해 일정한 전력을 공급하십시오. 일정한 양의 열이 발생하고 와이어가 가열되고 와이어 저항이 증가합니다. 전압 / 전류로부터 와이어 저항을 계산할 수 있으므로 와이어 온도를 알 수 있습니다. 스틸 가스에서, 주위의 온도 증가는 그렇게 결정될 수있다.

와이어를지나 흐르는 가스는 제로 속도보다 더 큰 속도로 와이어에서 열을 제거하며 열 손실량은 가스 속도에 비례합니다.

실용 상수 VA 전원 공급 장치. 고급 용접기의 경우는 어떻습니까? 일반적으로 용접기는 상수 I (스틱) 또는 상수 V (마이 그)입니다. 고급 용접기를 사용하면 VA 기울기를 조정할 수 있습니다. 그것들은 완벽하지는 않지만 상수 I와 상수 V 사이 어딘가에서 조정 범위를 허용합니다. 용접 풀에 음의 VA 기울기 전력 입력은 아크 길이와 관계없이 일정하며 작업자는 용접 속도 만 제어하면됩니다. 쉬워