大部分实验室都把直流电源当作恒压/恒流(CV/CC)电源使用;记住,电源是一个回馈系统,可以实现特定参数的调节。在恒压(constant voltage,CV)条件下,电源的回馈控制回路可以调节电压。在恒流(constant current,CC)条件下,电源的回馈控制回路可以调节电流。 所以,当你使用CV/CC电源时,意味着电源在CV模式下运作,会根据可程序化设定的电压设置来调节恒压,直到负载消耗足够的电流,达到可程序化的电流设置;这种可程序设计的电流设置通常称为电流限制(current limit)。 一旦所提供的电流达到电流设置,电源会从CV模式切换为CC模式。在CC模式下,电源根据可程序化设定的电流值调节恒定电流,电压将开始下降,因为它已不再是被调节的参数。相反的,如果电源在CC模式下调节恒定电流,它会继续如此运作,直到负载两端电压爬升到设定值;然后电源将进行模式切换,由CC模式转换为CV模式。在CV模式下,电源将按照上述方式再次开始调压。 这里解释了一个常见问题:「电源的CV或CC切换按钮在哪里?」答案是:「没有这种东西!」因为电源模式是由负载电阻决定的;在高电阻或开路情况下,流经电源的电流非常小、或者没有电流经过,电源为CV模式。与此类似,在低电阻或短路情况下,大量电流流经电源,电源处于CC模式(图1)。
图1 直流电源的输出特性显示了驱动CV或CC模式的负载电阻(RLOAD)值。 何谓优先模式? 需要注意的是,优先模式与CV和CC无关,电压优先模式下的电源可以是CC或CV;同样的,电流优先模式下的电源也可以是CV或CC。优先模式只是定义了电源从CV切换到CC、或从CC切换到CV的行为。 那么,优先模式具备什么意义?以下将解释各种优先模式下的电源供应器特性。 电压优先模式 如果负载为高阻抗,那么RLOAD>(电压设置/电流设置),电源保持为CV,对电压进行干净的调节,电流将流入负载。随着电压达到设定电压值,电压过冲的情况很少或者从不出现,因为电源会对电压进行干净的调节。 性能导致CV到CC转换中的电流过冲
图2 启动时的电压优先模式特性能导致CV到CC转换中的电流过冲。 简言之,在电压优先模式下,电压表现出良好的特性,只有极少量的过冲;但是从CV模式到CC模式的交叉转换过程中,电流有可能过冲,因为此时电流调节没有获得优先权。 电流优先模式 如果为低阻抗负载,则RLOAD<(电压设置 rload="">(电压设置/电流设置),电源将保持在CC模式下,但高负载阻抗意味着电源无法使足够的电流流过负载。通过高负载阻抗的任何电流将在负载上产生高电压,电源会迅速达到电压设置值,然后转换到CV。 在CC模式到CV模式短暂的转换期中,CV回路取得优先权,其有机会将电压调节为电压设置值。这会导致短暂的电压控制不稳,有可能产生电压过冲(图3)。
图3 启动时的电流优先模式特性会导致CC到CV转换时的电压过冲。 简言之,在电流优先模式下,电流表现出良好的特性,只有极少量的过冲。但是,从CC模式向CV模式转换时,电压有可能过冲,因为此时电压调节没有获得优先权。 总结 因此,如果你顾虑过冲问题,可以选择适当的优先模式:在电压过冲必须最小的情况下,例如偏置到低电压处理器或FPGA核心时,应使用电压优先模式;如果需要尽量减少电流过冲,或者您的待测组件为低阻抗,例如在对电池充电或驱动包含大电容的系统时,应使用电流优先模式。 技术资料出处:网络整理 |