直流电源是输出方向不变的直流电的设备,主要用来为电路提供稳定的激励,是电子类应用中使用最为广泛的设备之一。
直流电源都具有一定的输出量程,通常来说,用户可以通过手动按键或者调整旋钮在量程范围内调节输出参数,以便满足不同应用所需的电压或电流。我们可以看到,下图中的AMETEK Sorensen SG系列直流电源的前面板有便捷的按键或旋钮,可便捷的设置输出参数。

图二:随时间变化的电压波形
AMETEK Sorensen直流电源提供了多种数字通信接口和模拟量控制接口,用户可以使用这两类方式实现图二所示的输出波形。
以下以AMETEK Sorensen SG系列电源为例加以说明。

SGI系列直流电源标配RS232通信接口,并提供GIPB和 LAN通信接口选件。用户可以通过这些通信接口使用SCPI命令控制仪器。若按照需求输出制定波形,只需要使用SCPI命令编辑波形并下载到电源中输出即可。
例如,输出图二的波形,命令如下:
方法二,通过模拟量控制电源输出实现。
SG系列直流电源标配模拟量控制接口,这允许用户使用0-5VDC,0-10VDC,或0-5kΩ电阻信号控制输出电压,电流,过电压保护装置(OVP),也可以同时实现对电压和电流的监测,其输出信号为0-5VDC,0-10VDC信号。这里的模拟量的数值与电源的量程对应。例如,使用0-10VDC模拟量控制100V量程的SG输出,模拟量为10V时,SG输出100V;模拟量电压为5V时,SG输出50V。
若需要输出图二的波形,用户可以根据SG电压的量程确认相应的模拟量大小,通过函数任意波形发生器编辑如上的波形输入到SG的模拟量控制接口的相应Pin脚中,从而控制电源的输出。
在自动化生产或实验中,尤其是实时性控制中,通常使用模拟量控制实现。因为数字接口通信具有固有的控制延时,通常为数十甚至超过百毫秒,而通过模拟量控制,延迟通常减少到百微秒级别,本质上来说电源可被当作高带宽的放大器来使用。当然,模拟量控制接口也有其固有的缺点,即需要额外的模拟量来源,其精度也不如数字控制方式。