Qual è il principio di funzionamento di un alimentatore CC programmabile?
Con il continuo sviluppo di vari dispositivi elettronici, hanno requisiti più elevati per l'alimentazione CC. Rispetto ai dispositivi elettronici, l'utilizzo di un singolo alimentatore CC non può soddisfare i requisiti di alimentazione, quindi sono necessari alimentatori CC diversi per alimentare i dispositivi elettronici. L'alimentatore CC programmabile è uno di questi tipi. Nei test di produzione, l'ampio intervallo di tensione in uscita degli alimentatori CC programmabili è adatto per testare e analizzare le caratteristiche di componenti, circuiti, moduli e dell'intera macchina. Oggi, Antai Test ti introdurrà al principio di funzionamento dell'alimentatore CC programmabile.
Introduzione all'alimentatore CC programmabile
La forza non elettrostatica in un alimentatore CC programmabile punta dal polo negativo al polo positivo. Quando un alimentatore CC programmabile è collegato a un circuito esterno, all'esterno dell'alimentatore (circuito esterno) si forma una corrente dal polo positivo al polo negativo a causa della forza del campo elettrico. Nell'alimentatore (circuito interno), l'effetto delle forze non elettrostatiche fa sì che la corrente fluisca dal polo negativo al polo positivo, formando così un ciclo chiuso di flusso di carica.
Una caratteristica importante di un alimentatore CC programmabile è la sua forza elettromotrice, che è uguale al lavoro svolto dalle forze non elettrostatiche quando un'unità di carica positiva si sposta dal polo negativo al polo positivo all'interno dell'alimentatore. Quando l'alimentatore fornisce energia al circuito, la potenza P fornita è pari al prodotto della forza elettromotrice E dell'alimentatore e della corrente I, P=EI. Un'altra caratteristica di un alimentatore è la sua resistenza interna (detta resistenza interna) R0. Quando la corrente che attraversa l'alimentatore è I, la potenza termica persa nell'alimentatore (ovvero il calore Joule generato per unità di tempo) è pari a R0I.
Quando gli elettrodi positivo e negativo dell'alimentatore non sono collegati, l'alimentatore è in uno stato di circuito aperto e la differenza di potenziale tra i due elettrodi dell'alimentatore è uguale in grandezza alla forza elettromotrice dell'alimentatore. In uno stato di circuito aperto non avviene alcuna conversione reciproca tra energia non elettrica ed energia elettrica. Quando la resistenza di carico è collegata ai due poli dell'alimentatore per formare un circuito chiuso, la corrente che scorre attraverso l'alimentatore fluisce dal polo negativo al polo positivo. A questo punto la potenza EI fornita dall'alimentatore è pari alla somma della potenza UI (U è la differenza di potenziale tra i poli positivo e negativo dell'alimentatore) e della potenza termica R0I dispersa nella resistenza interna, EI=UIR0I. Pertanto, quando l'alimentatore fornisce alimentazione al resistore di carico, la differenza di potenziale tra i due poli dell'alimentatore è U=E-R0I.
Quando un'altra fonte di alimentazione con una forza elettromotrice maggiore è collegata a una fonte di alimentazione con una forza elettromotrice minore, con il polo positivo collegato al polo positivo e il polo negativo collegato al polo negativo (come quando si utilizza un generatore CC per caricare un pacco batteria), la corrente scorre dal polo positivo al polo negativo nella fonte di alimentazione con una forza elettromotrice minore. A questo punto, la potenza elettrica in ingresso esterno UI è pari alla somma dell'energia EI immagazzinata nella fonte di alimentazione per unità di tempo e della potenza termica R0I persa nella resistenza interna, e UI=EIR0I. Pertanto, quando all'alimentatore viene applicato un alimentatore in ingresso esterno, la tensione esterna applicata tra i due poli dell'alimentatore dovrebbe essere U=ER0I.
Quando si può ignorare la resistenza interna di un alimentatore CC programmabile, si può considerare che la forza elettromotrice dell'alimentatore è approssimativamente uguale in grandezza alla differenza di potenziale o tensione tra i due poli dell'alimentatore.
Per ottenere una tensione CC più elevata, spesso vengono utilizzati alimentatori CC programmabili in serie. A questo punto, la forza elettromotrice totale è la somma delle forze elettromotrici di tutte le fonti di energia, e anche la resistenza interna totale è la somma delle resistenze interne di tutte le fonti di energia. A causa dell'aumento della resistenza interna può essere utilizzato solo in circuiti a bassa intensità di corrente. Per ottenere una maggiore intensità di corrente è possibile utilizzare in parallelo sorgenti di corrente continua programmabili con uguale forza elettromotrice. In questo momento, la forza elettromotrice totale è la forza elettromotrice di una singola fonte di alimentazione e la resistenza interna totale è il valore parallelo della resistenza interna di ciascuna fonte di alimentazione.
