Чи існує постійне джерело живлення
Джерелом напруги є пристрій, який виробляє постійну напругу, але дозволяє змінювати силу струму і потужність відповідно до законів електрики. Джерелом струму є пристрій, який виробляє постійний струм, дозволяючи змінювати напругу та потужність.
Чи існує постійне джерело живлення - тобто пристрій, вихідна потужність якого ніколи не змінюється? Незалежно від того, до чого він підключений, його напруга та струм регулюються для забезпечення постійної потужності. (Його поведінка буде невизначеною для розімкнутих ланцюгів та перериваних ланцюгів.)
Так, дуже легко побудувати джерело постійної потужності.
Візьмемо, наприклад, звичайний перетворювач підсилення режиму перемикання.
Припустимо, він працює в пакетному режимі і не має синхронного випрямлення (тобто лише діод). Якщо перемикач працює з фіксованим робочим циклом (тобто без зворотного зв'язку), він подає фіксовану кількість енергії в індуктор кожного разу, коли він закритий. Кількість енергії залежить лише від вхідної напруги, індуктивності та часу активації. Ця енергія розряджається в навантаження, коли перемикач відкривається.
Постійна енергія на цикл × постійна кількість циклів на секунду = постійна енергія на секунду = постійна потужність.
Незалежно від опору навантаження, рівні напруги та струму регулюються відповідно до цього значення потужності.
З точки зору практичних меж, якщо вихід цього джерела живлення буде короткозамкненим, то струм буде обмежений опором внутрішніх компонентів (індуктивності та діода). Якщо вихід залишити відкритим, напруга буде обмежена розподіленою ємністю компонентів - індуктор буде "дзвонити" з деякою високою напругою на авторезонансній частоті.
Так, але конкретніше, ці пристрої називаються електронними навантаженнями. Їх можна налаштувати на отримання постійного струму або постійної ПОТУЖНОСТІ від джерела живлення. Вони корисні для тестування джерел живлення, тестування акумуляторів та сонячних випробувань.
Постійні джерела живлення зустрічаються рідше, але практичне застосування полягає в тому, щоб використаний РК-екран залишати на відкритому повітрі в холоді досить теплим, щоб рухомі зображення не змазувалися. Нагрівальним елементом РК-екрану є тонкий лист напівпрозорого матеріалу, який називається оксидом олова індію. Або на РК-екрані може бути тонкий провід. В обох випадках опір нагрівача значно змінюється залежно від температури. Якщо ви живите радіатор постійним струмом або постійною напругою, потужність буде сильно впливати на температуру навколишнього середовища.
Однак ми хочемо мати відносно постійну потужність, тому використовується постійне джерело живлення.
Справжнє джерело "постійного живлення" буде виробляти нескінченний струм короткого замикання і створювати нескінченну напругу на розімкнутому ланцюзі; на практиці будь-яке джерело живлення матиме межу напруги та струму, яке воно буде виробляти, незалежно від вихідної потужності.
Між цими межами багато комутаційних джерел живлення в діапазоні 60 Вт насправді будуть поводитися дуже подібно до постійних джерел живлення, коли струм досить високий, щоб при повній напрузі їм потрібно було виробляти більше енергії, щоб вони не могли, але були досить слабкими. не запускати ланцюг обмеження струму. З того, що я можу сказати, загальноприйнятим для сімейства джерел живлення різної напруги є однаковий максимальний струм і відрізняється лише максимальною напругою, яку вони будуть виробляти. Якщо протоколювати криві вихідної напруги і струму, джерела живлення в сімействі матимуть однакову діагональну лінію вихідної потужності та однакову вертикальну лінію для максимального струму; різницею буде лише висота горизонтальної лінії, яка обмежує максимальний натяг.
Зверніть увагу, що слід перевірити таблиці даних будь-якого постачання, яке, можливо, ви хочете використовувати таким чином, щоб переконатися, що чітко відомо про те, які аспекти операції вказані чи не вказані.
Чи існує постійне джерело живлення
Так, це можливо. Я зробив це кілька разів тому як демонстрацію. Напругу та струм можна безпосередньо виміряти та безпосередньо контролювати за допомогою аналогової електроніки, тому відгук може бути хорошим. Немає хорошого способу безпосереднього контролю потужності, ані вимірювання потужності.
Потужність є добутком напруги та струму, тому одним із способів є вимірювання цих двох, а потім множення, щоб отримати сигнал, пропорційний потужності. Це важко в аналоговій електроніці. Коли я давно це зробив, я використовував цифровий процесор для обчислення потужності за виміряною напругою та струмом, а потім відповідно регулював вихідну потужність. Це було дуже давно, і я використовував настільний комп’ютер на інтерфейсі IEEE-488 для управління електронікою. Він робив близько 10 ітерацій циклу в секунду, чого було достатньо, щоб продемонструвати те, що я хотів продемонструвати.
Сьогодні імпульсні джерела живлення регулярно контролюються невеликими інтегрованими процесорами, які вимірюють напругу, а іноді і струм з кожним імпульсом перемикання. Цифрове множення може бути коротким, як одиничні цикли, тому сьогодні регулювання потужності із замкнутим циклом є набагато більш досяжним. Однак це використовується дуже мало. Я розробив купу джерел живлення з постійною напругою та кілька джерел живлення з постійним струмом, але ніколи не постійного джерела живлення. Це відбувається не тому, що сьогодні цього не можна було зробити розумно, а тому, що я не натрапив на використання.
тобто пристрій, вихід якого ніколи не змінюється?
Це абсурдне питання. Що вихід ? Напруга? Поточний? Потужність? Щось ще? Ми тут робимо машинобудування, а не вручну.
Також існує певна плутанина щодо того, що джерело живлення може, а що не може контролювати. Розглянемо навіть простий випадок, коли навантаженням (тим, що підключено до джерела живлення поза контролем джерела живлення) може бути будь-який опір. Напруга, струм і опір пов'язані законом Ома:
Струм = напруга/опір
або в загальних одиницях:
Зверніть увагу, що у цьому відношенні є лише два ступені свободи. Якщо ви встановите два, для третього немає іншого вибору. Оскільки вантаж завжди отримує один ступінь свободи, корм також отримує лише один ступінь свободи.
Ви можете переставити ці різні способи. Для постійного живлення напруга джерело живлення вибирає напругу, навантаження вибирає опір, а струм виходить до того, на який він виходить. Або навантаження вибирає струм, і видимий опір, який бачить блок живлення, виходить на той, на який він виходить.
Потужність - це напруга, помножена на струм. За допомогою цього закону та Омів ви можете отримати:
Потужність = напруга 2/опір
Знову ж таки, лише два ступені свободи. Якщо джерело живлення регулює потужність, а навантаження вибирає опір, тоді напруга виходить до тієї, до якої вона виходить.
Ви не можете обдурити базову фізику.