¿Cuál es el principio de funcionamiento de una fuente de alimentación de CC programable?
Con el desarrollo continuo de diversos dispositivos electrónicos, estos tienen mayores requisitos para el suministro de energía CC. En comparación con los dispositivos electrónicos, el uso de una única fuente de alimentación de CC no puede cumplir con los requisitos de fuente de alimentación, por lo que se necesitan diferentes fuentes de alimentación de CC para alimentar los dispositivos electrónicos. La fuente de alimentación de CC programable es uno de esos tipos. En las pruebas de producción, la salida de voltaje de amplio rango de las fuentes de alimentación de CC programables es adecuada para probar y analizar las características de componentes, circuitos, módulos y toda la máquina. Hoy, Antai Test le presentará el principio de funcionamiento de la fuente de alimentación de CC programable.
Introducción a la fuente de alimentación CC programable
La fuerza no electrostática en una fuente de alimentación de CC programable apunta desde el polo negativo al polo positivo. Cuando se conecta una fuente de alimentación de CC programable a un circuito externo, se forma una corriente desde el polo positivo al polo negativo fuera de la fuente de alimentación (circuito externo) debido a la fuerza del campo eléctrico. En la fuente de alimentación (circuito interno), el efecto de fuerzas no electrostáticas hace que la corriente fluya desde el polo negativo al polo positivo, formando así un ciclo cerrado de flujo de carga.
Una característica importante de una fuente de alimentación de CC programable es su fuerza electromotriz, que es igual al trabajo realizado por fuerzas no electrostáticas cuando una unidad de carga positiva se mueve del polo negativo al polo positivo dentro de la fuente de alimentación. Cuando la fuente de alimentación proporciona energía al circuito, la potencia P proporcionada es igual al producto de la fuerza electromotriz E de la fuente de alimentación y la corriente I, P=EI. Otra característica de una fuente de alimentación es su resistencia interna (denominada resistencia interna) R0. Cuando la corriente que pasa a través de la fuente de alimentación es I, la potencia térmica perdida en la fuente de alimentación (es decir, el calor Joule generado por unidad de tiempo) es igual a R0I.
Cuando los electrodos positivo y negativo de la fuente de alimentación no están conectados, la fuente de alimentación está en un estado de circuito abierto y la diferencia de potencial entre los dos electrodos de la fuente de alimentación es igual en magnitud a la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación. En un estado de circuito abierto, no hay conversión mutua entre energía eléctrica y no eléctrica. Cuando la resistencia de carga se conecta a los dos polos de la fuente de alimentación para formar un circuito cerrado, la corriente que fluye a través de la fuente de alimentación fluye desde el polo negativo al polo positivo. En este punto, la potencia EI proporcionada por la fuente de alimentación es igual a la suma de la potencia UI (U es la diferencia de potencial entre los polos positivo y negativo de la fuente de alimentación) y la potencia térmica R0I perdida en la resistencia interna, EI=UIR0I. Por lo tanto, cuando la fuente de alimentación suministra energía a la resistencia de carga, la diferencia de potencial entre los dos polos de la fuente de alimentación es U=E-R0I.
Cuando otra fuente de energía con una fuerza electromotriz mayor se conecta a una fuente de energía con una fuerza electromotriz menor, con el polo positivo conectado al polo positivo y el polo negativo conectado al polo negativo (como usar un generador de CC para cargar una batería), la corriente fluye desde el polo positivo al polo negativo en la fuente de energía con una fuerza electromotriz menor. En este punto, la potencia eléctrica de entrada externa UI es igual a la suma de la energía EI almacenada en la fuente de energía por unidad de tiempo y la potencia térmica R0I perdida en la resistencia interna, y UI=EIR0I. Por lo tanto, cuando se aplica una fuente de alimentación de entrada externa a la fuente de alimentación, el voltaje externo aplicado entre los dos polos de la fuente de alimentación debe ser U=ER0I.
Cuando se puede ignorar la resistencia interna de una fuente de alimentación de CC programable, se puede considerar que la fuerza electromotriz de la fuente de alimentación es aproximadamente igual en magnitud a la diferencia de potencial o voltaje entre los dos polos de la fuente de alimentación.
Para obtener un voltaje de CC más alto, a menudo se utilizan fuentes de alimentación de CC programables en serie. En este punto, la fuerza electromotriz total es la suma de las fuerzas electromotrices de todas las fuentes de energía, y la resistencia interna total es también la suma de las resistencias internas de todas las fuentes de energía. Debido al aumento de la resistencia interna, sólo se puede utilizar en circuitos con baja intensidad de corriente. Para obtener una mayor intensidad de corriente, se pueden utilizar en paralelo fuentes de alimentación de CC programables con igual fuerza electromotriz. En este momento, la fuerza electromotriz total es la fuerza electromotriz de una sola fuente de energía y la resistencia interna total es el valor paralelo de la resistencia interna de cada fuente de energía.
