Fórum

Nákup lineárneho jednosmerného zdroja , alebo na čo sa zamerať pri jeho výbere.

Nákup lineárneho jednosmerného zdroja , alebo na čo sa zamerať pri jeho výbere.
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  291 zobrazení
5
 0
Rádioamatérov almanach

Laboratórny zdroj je cenným a najmä nepostrádateľným nástrojom pre každú dielňu, amatéra, alebo profesionála. Aj keď je jeho funcia v podstate jednoduchá, je dobré ak si o nich čo to povieme, najmä ak zvažujete jeho prvotný nákup. Pozrieme sa na základné parametre, ktoré pre vás budú akýmsi vodítkom na čo sa zamerať, aby ste zbytočne nevyhadzovali peniaze za nepotrebné funkcie, či výbavu, nakoľko vždy treba pamätať, že nie iba nákupná cena je prvoradou pri nákupe

Aké sú kľúčové faktory pri nákupe laboratórneho zdroja?

  • AC vs. DC
  • Nastaviteľný rozsah výstupného napätia
  • Hrubé a jemné nastavenie
  • Konštantný prúd / obmedzenie prúdu
  • Programovateľný zdroj napájania
  • Digitálne rozhrania
  • Počet kanálov
  • Zobrazenie napätia a prúdu
  • Maximálny elektrický výkon
  • Presnosť / regulovaná stabilita
  • Galvanické oddelenie a uzemnenie
  • Spínaný vs. lineárny
  • Prenosnosť
  • Obsah balenia

AC vs. DC

Prevažná väčšina dnes používaných laboratórnych zdrojov je zvyčajne konštruovaná pre napájanie obvodov s jednosmerným napätím. Toto konštantné jednosmerné napätie je nastaviteľné používateľom. Iba malá časť predávaných zdrojov je konštruovaná zo striedavým AC výstupom a vo väčšine prípadov nie sú vybavené reguláciou výstupného napätia. Dá sa vo všeobecnosti preto povedať, že takéto zdroje sú svojou špecializáciou skôr nevhodné a veľmi málo použiteľné v dennej praxi, čomu zodpovedá aj ich vysoká nákupná cena.

Regulácia výstuného napätia a jeho rozsah

Laboratórny zdroj  umožňuje nastaviť premenlivé, ale konštantné výstupné napätie. Rozsah výstupného napätia je kľúčovým faktorom pri kúpe regulovateľného napájacieho zdroja. Bežné rozsahy napätia sú medzi 0 až 30 voltami. Aj keď 30V nie je bežné napájacie napätie pre väčšinu obvodov, je výhodné kúpiť si napájací zdroj práve na 30V. Napríklad pokiaľ si kúpite laboratórny zdroj s dvoma oddelenými výstupmi alebo máte dve identické zdroje môžete namiesto 30V generovať +15 V a -15 V a to vzájomným prepojením ich výstupov. To je napríklad vhodné pri napájaní aplikácií s operačnými zosilňovačmi, kde sa bežne používajú symetrické napätia. Je to výhodné najmä ak zoberieme fakt, že klasický jedno kanálový zdroj je konštrukčne jednodnoduchšie a aj jeho cena, než špecializovaný symetrický zdroj, ktorý je v tomto prípade viac menj iba jednoúčelovým zariadením. Zdroje je v tomto prípade možné navzájom prepájať sériovo a paralelne.

Príklad paralelného a sériového zapojenia výstupov zdroja.

Príklad zapojenia zdroja pre symetrický výstup. Pre zapojenie sú použité dva kanály zdroja.

Hrubé a jemné nastavenie

Dobrý zdroj - a nemusí byť ani drahý, by mal mať reguláciu výstupnéhonapätia buď rozdelenú medzi dva regulačné prvky - potenciometre, poprípade by mal byť osadený viac otáčkovým potenciometrom napäťového rozsahu. Prečo? Pretože "vyregulovať" presne napr. 8.35V na jednej otáčke potenciometra býva niekedy nemožné a preto je lepšie ak sa takáto regulácia rozdelí medzi dva prvky "Hrubo / Jemne"   Hrubé nastavenie sa použije na hrubé nastavenie výstupného napätia - 8V a jemné nastavenie nám umožňuje presne nastaviť zvyšok výstupného napätia 0.35V napájacieho zdroja a to veľmi presne. Niektoré zdroje majú iba jeden gombík, ktorý je možné stlačiť alebo potiahnuť pre jemné, alebo hrubé nastavenie napätia.

Prúdové obmedzenie / Konštantný prúd - "CC"

Ďalšou dôležitou vecou je obmedzenie prúdu - nie jeho regulácia, ako sa často mylne píše, ale jeho "obmedzenie" na určitú hranicu.  Nastavením obmedzenia prúdu prakticky nastavíme prúdový výstup zdroja na určitú hranicu, za ktorou ďalší odber nie je možný. V jednochosti, napríklad ak nastavíme mód "CC" na 1A a napájané zariadenie má skutočný odber 1.5A, tak zafunguje limitácia prúdu vo vnútri zdroja, čo sa prejaví rozsvietením kontrolnej LED diódy "CC"a obmedzením výstupu na nastavenú úroveň prúdu. Čiže sa jedná o praktickú nadprúdovú ochranu, ktorá pri správnom nastavení ochráni váš zdroj a aj napájané zariadenie. Táto vlastnosť vám pomúže efektívne testovať elektronické obvody.  Dobre skonštruovaný napájací zdroj by mal v režime "CC" vydržať priamy skrat výstupného kanála!

Táto vlastnosť sa bežne používa na generovanie konštantného prúdu "CC". Ak nastavíte súčasný limit na pevnú hodnotu, napr. 1 A a pripojte na vstup vysoké zaťaženie (napr. skrat alebo obvod s nízkym vstupným odporom), výstupný prúd bude neustále na hodnote 1A. Týmto spôsobom simulujete zdroj konštantného prúdu.

Programovateľný zdroj napájania

Napájacie zdroje je možné jednoducho rozdeliť na dva druhy - s analógovým  riadením a s digitálnym riadením. Rozlíšite ich veľmi ľahko, nakoľko analógové riadenie používa na reguláciu výstupu klasické potenciometre a digitálne má niekoľko tlačítok / klávesnicu a ako ústredný zobrazovací prvok je použitý veľký displej (viď obrázok na úvode Rohde&Swarz HMP2030) . Digitálne - programovateľné napájacie zdroje je možné ovládať cez niektoré počítačové rozhrania - USB, RS232, RS485... Takéto zdroje sú vhodnejšie pre špecializované servisné, alebo výskumné pracoviská, nakoľko ich cena je podľa ich výbavy dá sa povedať záležitosťou strednej cenovej kategórie. Obsahujú mnoho užitočných funcií - napríklad dataloger, ktorý zaznamenáva v čase priebeh generovaného napätia.

Digitálne rozhrania

Bežné digitálne rozhrania pre programovateľné zdroje sú USB, RS-232, RS-485, GPIB... Tieto rozhrania sú využívané najmä v spojení s počítačom, čo je výhodné pri automatizovaných, či regulačných systémoch. Najbežnejším rozhraním v dnešnej dobe je masovo používané USB. Ak ho váš zdroj má, tak ho je možné plnohodnotne vďaka dodávanému software ovládať z prostredia PC.

Príklad rozhrania LAN a USB pri zdroji Rohde&Swarz HMP2030.

Príklad rozhrania USB a RS-232 pri zdroji Rohde&Swarz HMP2030.