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如何利用大功率直流电源实现四象限工作

常规电源只能为负载提供一个正向的输出电压和电流,即工作在第一象限。也有一些应用,特意将输出反接,作为一个负向电源静态地工作在第三象限。但常规电源既不能工作在第二象限作为负电源的可调负载,也不能工作于第四象限对电池进行放电测试等。

极少数的一些双象限电源虽然可以在正负电流间切换,但中间会存在短暂的跳变和不连贯现象等。艾德克斯IT6500C系列是一款大功率高精度的直流电源即可在电流的正负快速无缝切换,实现电流双象限工作。本文将详细叙述IT6500C系列电源电压正负切换功能。


IT6500C系列电源电压正负切换功能

IT6500C系列电源除具有双象限电流功能外,在一定条件下,还具有电压正负切换功能,其实现方式如下:

电压(voltage)作为电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的正方向规定为从高电位指向低电位的方向。

通常意义上电压幅值的大小,主要取决于高电位与低电位的压差。正负的电压产生主要取决于参考点的不同,当参考点即负极为低电位,正极为高电位时产生正电压,当参考点为高电位,正极为低电位时产生负电压。

如前文所述,负电压的产生主要取决于参考点及参考点的电位。


将电源A和电源B以电源的负极为公共端进行串联,串联后将b端点选定为参考地,将a端点选定为输出正极,实际工作时:

1 将电源A设定输出10V,电源B设定3V,实际ab端电压为7V

2 将电源A设定输出10V,电源B设定20V,实际ab端电压为-10V

IT6500C系列电源自身具备输出波形编辑功能(LIST功能),最大可编辑100步,利用电源串联结合IT6500C LIST功能可实现正负电压的连续切换如下图波形所示,从而满足电压双象限的工作。


电源工作时我们将输出端等效成二极管,由于二极管的反相特性,普通电源在做逆向串联时,当输出正电压时回路电流被电源B截止,当输出负电压是回路电流被电源A截止,因此造成此种串联方式仅能提供正负电压信号,而无驱动或带载能力。

针对这一问题,在使用IT6500C电源进行该种组合应用时,由于IT6500C电源具备内置负载见下图(每个电源模块具备150W内置负载),当两台电源进行逆向串联时,被二极管截止的电流可以通过内置负载实现电流回路的导通,且由于AB电源本身CV模式下电压的钳制作用,可以保证串联后输出电压可控。当搭配功率耗散器使用时(单模块3KW)可满足更大电流的通过能力,可完成正负电压,正负电流的灵活切换,从而实现四象限输出。



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