直流電源使用的新概念: 低紋波且操作方便的數字

直流電源使用的新概念: 低紋波且操作方便的數字直流電源

直流穩壓源（DC Power Supply）一般分成線(xiàn)性電源及開(kāi)關(guān)電源，線(xiàn)性電源因受變壓器體積、重量限制，故一般功率不大、重量重，開(kāi)關(guān)電源則因采用開(kāi)關(guān)切換方式，功率較大，但紋波也大。
傳統的電源一般采用指針式或數字式來(lái)顯示目前的電壓或電流，搭配電位器來(lái)調整所要的電壓及電流輸出值，使用上若要調整精確的電壓輸出，須搭配精確的顯示儀表監測，又因電位器的阻值特性非線(xiàn)性，在調整時(shí)，需要花費一定的時(shí)間，況且還要當心漂移，使得最終只好因陋就簡(jiǎn)??！
茂迪（MOTECH）股份有限公司為解決使用者的困擾，開(kāi)發(fā)出全數字化的電源，茲將其架構及特性介紹如下：
一、基本架構

12比特的D/A轉換器用來(lái)決定電壓、電流的分辨率（隨電壓、電流、容量的大小而有所增減），輸出端的電壓、電流感測（+S）使CPU能自動(dòng)幫您檢測目前輸出狀況而無(wú)須擔心是否產(chǎn)生輸出漂移，解決來(lái)自市電起伏變動(dòng)即電源效應及負載效應問(wèn)題，使用者只要在LCD顯示屏上即可清楚看出目前輸出電壓及電流狀態(tài)。由于是單片機控制，您只要在按鍵上直接輸入所需要的值，即可得到精確的輸出，一部操作簡(jiǎn)單、物超所值的數字直流電源應用而生。
二、功能特性：
1、面板直接校正: 整機儀器最令人頭疼的是零件老化所產(chǎn)生的精度漂移。因此，必須定期校驗，這在ISO-9000系統內也明確規范，然而在一般校正時(shí)，費時(shí)、費力又花錢(qián)，校驗工又因設備不足而產(chǎn)生生產(chǎn)瓶頸。自行校正，打開(kāi)機殼，密密麻麻的零件而不知如何下手，這些讓茂迪智能型電源來(lái)處理。您只要輕松在面板上按幾個(gè)鍵，即可完成校驗程序，省時(shí)、省力又不須在ISO-9000定期校驗上。
2、智能型擴容: 傳統上，您買(mǎi)了一部電源譬如30V/2A，此規格就只限定使用者最多只能用2A，要用4A，只好再買(mǎi)一部，浪費金錢(qián)。茂迪智能型電源有High、Low Mode自動(dòng)切換，當您想用4A時(shí)，電壓使用在15V內即可自動(dòng)擴容到4A，一部當兩部用，經(jīng)濟又實(shí)惠。
3、RS-232接口擴容: 帶與不帶接口的電源，原本是兩個(gè)領(lǐng)域，設計方式也不同。進(jìn)為求經(jīng)濟效益，增加競爭力及產(chǎn)品質(zhì)量保證，自動(dòng)化生產(chǎn)檢測勢在必行。
茂迪數字式電源LPS系列可直接擴容成RS-232接口的設計，當您想擴容成可編程電源時(shí)，LPS系列為您所想。
4、單步輸出功能: 在設計開(kāi)發(fā)或質(zhì)量檢驗上常須使用不同電壓值來(lái)對電路或產(chǎn)品元器件進(jìn)行校驗。如設計上常用的電壓-頻率轉換電路，產(chǎn)品對不同輸入電壓是否影響功能，元器件的耐壓特性或壓控特性變化等等。
為解決客戶(hù)面臨的問(wèn)題，茂迪公司數字電源提供單步輸出功能，每次最小變動(dòng)為10mV，如：12.34---->12.35---->12.36，來(lái)驗證電路或元器件的線(xiàn)性程度。
5、真正恒流源特性: 一般電源提供了短路保護功能，但須長(cháng)時(shí)間使用恒流源時(shí)則有將三極管燒毀的危險。茂迪公司數字電源提供恒流操作模式（Constant Current Mode;CC）,可任意設定恒流值輸出，可應用于象電鍍廠(chǎng)等需要恒流設備的工廠(chǎng)。
6、遠程控制（Remote Sensing）

如圖所示，假設接線(xiàn)內阻各為0.1，若5A生產(chǎn)時(shí)必在兩條線(xiàn)上各產(chǎn)生0.5V的壓降，使得原本10V輸出到負載只剩9V；為解決此問(wèn)題增加+S、-S，各接一條線(xiàn)到負載，您設的電壓（10V）就會(huì )完全使用在負載上，您不必因接線(xiàn)內阻所產(chǎn)生的壓降而困擾不已。此外小于1mV的低紋波、低噪聲的電源效應及負載效應亦是這部電源的特點(diǎn)，這是一部上選的電源精品，也是行家的鐘愛(ài)選擇。
7、外部輸入控制功能: 利用外部輸入模擬信號來(lái)改變輸出值。典型是應用在閉合回路控制系統中，如恒溫、恒濕控制等。
8、保護功能:
a、抑制瞬間浪涌對電路產(chǎn)生的破壞: 大部分的高頻元件因內阻較低，容易因浪涌信號而燒毀。相信對開(kāi)發(fā)工程師來(lái)說(shuō)均有類(lèi)似經(jīng)驗。茂迪公司數字電源特別在開(kāi)機時(shí)進(jìn)行輸出禁止，直到使用者按下輸出鍵后才產(chǎn)生輸出。此時(shí)大大地減低因開(kāi)機瞬間所帶來(lái)的浪涌對電路產(chǎn)生破壞。
b、電壓確認保護功能: 電位器調整的電源最大缺點(diǎn)是在開(kāi)機狀態(tài)下如不小心碰到電位器，則電壓也跟著(zhù)改變。多少工程師因“不小心”而燒毀電路，影響效益。茂迪公司數字電源開(kāi)機后可進(jìn)行電壓輸出確認，沒(méi)問(wèn)題再ON，從而保護了使用者電路。
C、短路保護: 短路時(shí)，茂迪電源自動(dòng)進(jìn)入恒流源模式，并發(fā)出告警聲，提醒使用者檢查線(xiàn)路是否接錯，同時(shí)保護電源。
D、過(guò)電壓、過(guò)電流保護 :LPS系列數字電源如設定超出額定值，機器將拒絕接受指令，并提醒使用者是“輸入錯誤”，以保護電源。

圖1 最大功率級下的各種電壓和電流的組合保持恒定電壓或恒定電流

在恒壓（CV）工作模式，電源將按需要調節它的輸出電流，以保持您所設置的輸出電壓。這一功能特性可補償負載電阻的變動(dòng)，保證您得到所需要的電壓電平，而不必時(shí)時(shí)監視和調節電源的輸出。
在圖中，Vset是在前面板設置的所要電壓。在CV工作模式，電源按照保持Vset的要求，沿CV工作線(xiàn)調節Iset(在工作點(diǎn)1，電源在CV工作模式)。
恒流（CC）工作模式以同樣方式工作：電源按照保持Iset的要求，沿CC工作線(xiàn)調節Vset（在工作2點(diǎn)，電源在CC工作模式）。