程控電源介紹

程控電源指通過外部控制來設定輸出電壓、輸出電流的穩(wěn)壓、穩(wěn)流或穩(wěn)壓/穩(wěn)流的電源。程控電源的編程方式一般有無源和有源兩種。

　　程控電源指標

　　1、電壓量程檔：10V、100V、220V、380V、600V，所有量程檔0-120%連續(xù)可調(diào)， 調(diào)節(jié)細度優(yōu)于0.01%。

　　2、電流量程檔：0.1A、0.5A、1A、2.5A、5A、10A、25A、50A，所有量程檔0-120%連續(xù)可調(diào)，調(diào)節(jié)細度優(yōu)于0.01%。

　　3、相角輸出0-359.9 °連續(xù)可調(diào),并設有300°、330°、0°、30°、60°試驗點，調(diào)節(jié)細度0.1°。

　　4、輸出電壓、電流、功率穩(wěn)定度優(yōu)于0.02%(PF=1,100S),波形失真小于0.3%。

　　5、輸出頻率可在45.0-65.0Hz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)細度0.1Hz。

　　6、供電：220V±10%，功耗200VA。

　　7、工作環(huán)境溫度：-20 - 45℃。

　　8、儀器體積：449×177×443mm3。

　　9、儀器重量：10kg。

　　程控電源的編程方式

程控電源的編程方式一般有無源和有源兩種。以圖1示出的穩(wěn)壓電源為例，因為

　　式中 Ur――電流通路中放大器的基準電壓。

　　所以，改變反饋電阻Rf或輸人電阻Ra，或者同時改變Rf和Ra都可改變輸出值，此即所謂的無源編程法。若這種電源通過改變基準電壓Ur或基準電流的方式改變輸出值，就是有源編程法。

　　圖1 用外部電阻對穩(wěn)壓電源實施有源編程的電路

　　控制系數(shù)N是程控電源的一項主要技術指標。對用Rf制系數(shù)N是產(chǎn)生單位電壓變化所要求的電阻變化，單位為Ω/v。因此，電源的輸出電壓為

　　式中 Rf――編程電阻。

　　為了獲得比較高的輸出電壓分辨率，控制系數(shù)常選用1kΩ/v或10kΩ/v。程控電源的另一項主要指標是編程速度。這是控制元件改變后，Uout(或Iout)達到要求的標稱值所需要的時間。

　　圖2是用外部電壓Ur對穩(wěn)壓電源實施有源編程的電路圖。通常，根據(jù)穩(wěn)壓電源所要求的輸出特性，可以控制電壓嘰為步進電壓或斜坡電壓等不同形式，產(chǎn)生額定輸出電壓的外部控制電壓為±10V或±1V。因為Ur在電源的外面，所以，可在遠地對電源進行編程。為了獲得高分辨率的輸出設定值，Ur也可用數(shù)字方式來控制。

　　圖2 用外部電壓Ur對穩(wěn)壓電源實施有源編程的電路圖

　　(2)數(shù)字式程控電源

在自動測試系統(tǒng)中，常要求以很高的編程速度來設定高分辨率的輸出值，數(shù)字式程控電源能滿足該要求，圖3是數(shù)字式穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源的原理電路圖。D/A轉(zhuǎn)換器把輸入的數(shù)字式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基準端的模擬電壓Ur，它的分辨率由輸人的數(shù)據(jù)位數(shù)決定。例如，如果Ur的量程為0～10V，輸入12位BCD碼(3位十進制數(shù))，則數(shù)據(jù)的最低位增量為10mV。Ur分為1000步，每步10mV。如果輸人12位二進制數(shù)據(jù)，則分辨率達0.0244%。因為圖3(a)中的Uout和圖3(b)中的Iout都正比于Ur，故按此方式，可以設定任意高的分辨率的輸出值Uout和Iout。

　　數(shù)字式程控電源的數(shù)字電路部分由數(shù)據(jù)輸人緩沖器、光電隔離器、鎖存器和D/A轉(zhuǎn)換器組成。

　　數(shù)據(jù)輸人緩沖器：電源用并行形式的數(shù)字式數(shù)據(jù)輸入。通常，數(shù)據(jù)的電平與數(shù)字電路中經(jīng)常使用的TTL硬件相兼容，即邏輯0為0～+0.4V，邏輯1為+2.4～5.5V。若輸人的數(shù)據(jù)(如來自MOS、CMOS或其他硬仵的數(shù)據(jù))不