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程控直流电源灵活运用

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《仪器仪表标准化与计量杂志》2014年第六期

1电源串联工作

1.1串联本机电压取样连接图5是两台电源串联本机电压取样连接图,在此模式下的电源可以进行串联以增大输出电压。该模式下将每台电源的电流限制设定为最大,使其能承受最大负载而不被损坏。图5中的二极管与每台电源的输出进行并联,防止在启动阶段或某台电源停机时出现反向电压,同时要求每个二极管的额定电压和电流值至少应等于电源的额定输出电压和输出电流。图6是两台电源串联遥测连接图。

1.2正/负输出电压的串联连接正/负输出电压的串联运行模式连接如图7所示,在此模式下一台电源配置为正输出,另一台电源配置为负输出,同时要求将每台电源的最大电流限值设置为在不损坏设备的情况下能承受的最大负载,图7中二极管的作用和要求与图5中的二极管相同。

2电源并联工作

具备相同额定电压和电流的最多6台电源可以并联连接在一起,其输出电流是单台电源的6倍。6台电源中仅有一台作为主电源,其它的均作为从电源。在该工作模式下,通过电源后面板J1接口和J2-S接口按图8和图9连接主电源和从电源。图8是多台电源并联电压取样连接图,图9是多台电源并联遥测连接图。

2.1设置主电源将主电源的输出电压设置为要求的电压值。在进行负载电流设置时,主电源应按总负载电流设置,并按系统中的电源数量分至各台电源。在运行时,主电源为恒压(CV)模式,可以按编程后的输出电压调节负载电压。主电源的具体设置过程是:按电源前面板“MENU”按钮,旋转Voltage编码器调至Voltage显示”PrLL”后,按Voltage编码器,旋转CURRENT编码器调至显示“HI”,直到闪动一次或返回到上一级止。

2.2设置从电源每台电源的电流限值都应设定为负载电流限值(按并联连接的电源台数均分);运行时,从电源作为受控的电流源,以主电源的输出电流为主。从电源的具体设置过程是:按电源前面板“MENU”按钮,旋转Voltage编码器调至Voltage显示”PrLL”后,按Voltage编码器,旋转CURRENT编码器调至显示“SL”,直到闪动一次或返回到上一级止。

2.3过电压保护设置主电源的过电压保护(OVP)应设置为所需的达到的OVP限值。从电源的OVP设定值应比主电源的高一些。在切断主电源后,从电源的输出电压为0。如果某一个从电源被关断(其OVP设定值低于主电源输出电压),那么只有该从电源被关断,其它的从电源则会继续提供所有负载电流。

3多输出电源系统

通过使用标配的USB和连接器为RJ-45外形的RS485通信接口以及每台电源提供的RS485连线,将Z+系列程控直流电源配置成一个多达31台的可编程电源系统。连接时将前一台电源连接器为RJ-45外形的RS485通信接口输出,与后一台电源的连接器为RJ-45外形的RS485通信接口输入连接在一起,其他依次类推,图10为多输出电源系统连接图。切记在设计程序时第一台电源通信接口必须设置为USB,第2~31台电源通信接口必须设置为RS485,并且要求他们彼此之间必须有唯一的地址,这些设置均需通过电源前面板手动设置实现。

4几点说明

4.1本机电压取样功能采用本机电压取样时,输出电压的调节在电源输出端子处。此功能不补偿负载线的电压降,因此他仅适用于负载电流小或负载调整率要求不高的情况下。图中的“+LS”表示正本机取样端子,“-LS”表示负本机取样端子。

4.2遥测功能当负载端的负载调整率要求比较高或至关重要时,必须使用其遥测功能。此功能将将补偿负载线上的电压降。电压降将从总输出电压中扣除。图中的“(+S)”正遥测端子,“(-S)”负遥测端子。

4.3噪音和阻抗的影响为减小噪音或辐射,负载线和遥测线应使用双绞线,且长度尽量最短。在高噪音环境中必须使用屏蔽遥测线。屏蔽部分通过后面板上的接地螺钉连接到机壳。即使噪音不大,负载线和遥测线也应使用双绞线以减少耦合,有助于电源的稳定性。遥测线与电源输入线必须隔开。双绞式负载线可减少电缆的寄生电感,防止因负载电流的变动而引起负载端和电源输出端的高频电压峰值。电源输出端和负载端之间的阻抗使得负载端的纹波噪声比电源后面板端子处的纹波噪声更大。在负载端需连接带有旁路电容的附加滤波回路,以限制高频负载电流。

4.4感性负载感性负载会产生对电源有害的电压尖峰值,因此在输出端需跨接一个二极管。二极管的额定电压和电流应大于电源最大额定输出电压和输出电流,二极管的负极连接至电源正输出端,正极至电源负输出端。因可能发生正的负载瞬变(譬如来自电机的反电动势),请在输出端跨接一个输出端浪涌电流抑制器以保护电源。浪涌电流抑制器的额定击穿电压必须比电源最大额定输出电压高出约10%。

5结束语

上述介绍的方法对其他制造商生产的电源同样具有借鉴价值。最后特别强调的是,不要把不同制造商生产的电源以串联或并联的方法连接在一起,由于技术性能上的差异,可能存在不可预测的安全隐患,如果必须如此的话,要特别谨慎。

作者:杨柳单位:福州市91267部队17分队

仪器仪表标准化与计量杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次