Apakah ada catu daya yang konstan?

Sumber tegangan adalah perangkat yang menghasilkan tegangan konstan, tetapi memungkinkan arus listrik dan daya bervariasi, sesuai dengan hukum listrik. Sumber arus adalah perangkat yang menghasilkan arus konstan, yang memungkinkan voltase dan daya bervariasi.

Apakah ada sumber daya konstan - yaitu, perangkat yang daya outputnya tidak pernah bervariasi? Tidak peduli sifat dari apa yang terhubung, tegangan dan arus listrik akan disesuaikan untuk memberikan daya yang konstan. (Perilakunya tidak akan ditentukan untuk sirkuit terbuka dan terputus.)

Ya, sangat mudah untuk membangun catu daya konstan.

Misalnya, konverter boost switchmode biasa.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Mari kita asumsikan itu beroperasi dalam mode diskontinyu dan tidak memiliki rektifikasi sinkron (yaitu, hanya dioda). Jika sakelar dioperasikan dengan siklus tugas tetap (yaitu, tanpa umpan balik), sakelar ini menempatkan sejumlah energi ke dalam induktor setiap kali ditutup. Jumlah energi hanya tergantung pada tegangan input, induktansi dan waktu. Energi itu akan dibuang ke beban ketika sakelar terbuka.

Energi konstan per siklus × jumlah konstan siklus per detik = energi konstan per detik = daya konstan.

Terlepas dari hambatan beban, level tegangan dan arus akan menyesuaikan diri agar sesuai dengan nilai daya tersebut.

Dalam hal batasan praktis, jika output dari suplai ini dipersingkat, maka arus akan dibatasi oleh resistansi komponen internal (induktor dan dioda). Jika output dibiarkan terbuka, tegangan akan dibatasi oleh kapasitansi terdistribusi dari komponen - induktor akan "berdering" dengan beberapa tegangan tinggi pada frekuensi resonansi-sendiri.

Ya, tetapi lebih pratik, perangkat ini disebut beban elektronik. Mereka dapat diatur untuk menarik arus konstan atau DAYA konstan dari catu daya. Mereka berguna untuk pengujian catu daya, pengujian baterai, dan pengujian surya.

Pasokan daya konstan kurang umum, tetapi satu aplikasi praktis adalah menjaga LCD yang digunakan di luar dalam suhu yang cukup hangat sehingga gambar bergerak tidak kotor. Elemen pemanas LCD adalah lembaran tipis bahan tembus cahaya yang disebut Indium Tin Oxide. Atau mungkin ada kawat tipis di Layar LCD. Dalam kedua kasus tersebut, ketahanan pemanas sangat bervariasi dengan suhu. Jika Anda memberi makan pemanas dengan arus konstan atau tegangan konstan, daya akan menjadi fungsi suhu lingkungan yang kuat.

Namun, kami ingin memiliki daya yang relatif konstan, sehingga catu daya yang konstan digunakan.

Pasokan "daya konstan" yang sebenarnya akan menghasilkan arus tak terbatas menjadi arus pendek, dan menghasilkan tegangan tak terbatas melintasi rangkaian terbuka; dalam praktiknya, pasokan apa pun akan memiliki batas tegangan dan arus yang akan dihasilkannya, terlepas dari daya keluaran.

Di antara batas-batas itu, banyak pasokan switching dalam kisaran 60-watt pada kenyataannya akan berperilaku sangat mirip dengan pasokan daya konstan ketika arus cukup tinggi sehingga pada tegangan penuh mereka perlu mengeluarkan lebih banyak daya daripada yang mampu, tetapi cukup rendah tidak memicu rangkaian pembatas arus. Dari apa yang bisa saya katakan, adalah umum untuk keluarga suplai dari voltase yang berbeda untuk memiliki arus maksimum yang sama, dan hanya berbeda dalam voltase maksimum yang akan mereka hasilkan. Jika seseorang membuat plot log-log dari kurva tegangan-vs-arus keluaran, persediaan dalam keluarga akan berbagi garis diagonal yang sama untuk daya output, dan akan berbagi garis vertikal yang sama untuk arus maksimum; satu-satunya perbedaan adalah ketinggian garis horizontal yang membatasi tegangan maksimum.

Perhatikan bahwa kita harus memeriksa lembar data dari setiap persediaan yang mungkin ingin digunakan dengan cara seperti itu, untuk memastikan yang jelas tentang aspek operasi apa yang atau tidak ditentukan.

Apakah ada sumber daya yang konstan

Ya, ini mungkin dilakukan. Saya benar-benar melakukannya sekali bertahun-tahun yang lalu sebagai demonstrasi. Tegangan dan arus dapat diukur secara langsung dan dikontrol langsung dengan elektronik analog, sehingga responsnya bisa baik. Tidak ada cara yang baik untuk mengontrol daya secara langsung, atau mengukur daya.

Daya adalah produk dari tegangan dan arus, jadi salah satu caranya adalah dengan mengukur keduanya, kemudian lakukan penggandaan untuk mendapatkan sinyal yang sebanding dengan daya. Ini sulit dalam elektronik analog. Ketika saya melakukan ini sejak lama, saya menggunakan prosesor digital untuk menghitung daya dari tegangan dan arus yang diukur, kemudian menyesuaikan output naik dan turun sesuai. Ini sudah lama sekali dan saya menggunakan komputer desktop melalui antarmuka IEEE-488 untuk mengontrol elektronik. Ia melakukan sekitar 10 iterasi loop per detik, yang cukup untuk tujuan menunjukkan apa yang ingin saya tunjukkan.

Saat ini, catu daya switching secara rutin dikendalikan oleh prosesor tertanam kecil yang mengukur tegangan dan kadang-kadang arus setiap pulsa switching. Penggandaan digital bisa sesingkat siklus tunggal, sehingga melakukan kontrol daya loop tertutup jauh lebih layak hari ini. Namun, hanya ada sedikit kegunaan untuk ini. Saya telah merancang banyak catu daya switching tegangan konstan dan beberapa catu daya switching arus konstan, tetapi tidak pernah catu daya konstan. Itu bukan karena itu tidak bisa dilakukan hari ini secara wajar, tetapi karena saya belum menemukan penggunaan untuk itu.

yaitu, perangkat yang keluarannya tidak pernah bervariasi?

Ini adalah pertanyaan yang tidak masuk akal. Output apa ? Voltase? Arus? Kekuasaan? Sesuatu yang lain Kami melakukan rekayasa di sini, bukan melambaikan tangan.

Tampaknya juga ada beberapa kebingungan tentang apa yang bisa dan tidak bisa dikendalikan oleh catu daya. Pikirkan bahkan kasus sederhana di mana beban (apa yang terhubung ke catu daya di luar kendali pasokan) dapat berupa resistor apa pun. Tegangan, arus, dan resistansi terkait dengan hukum Ohm:

    Arus = Tegangan / Resistansi

atau dalam satuan umum:

    A = V / Ω

Perhatikan bagaimana hanya ada dua derajat kebebasan dalam hubungan ini. Jika Anda mendefinisikan dua, tidak ada pilihan tersisa tentang yang ketiga. Karena beban selalu mendapat satu derajat kebebasan, catu daya hanya mendapat satu derajat kebebasan juga.

Anda dapat mengatur ulang berbagai cara ini. Untuk catu daya tegangan konstan, catu daya memilih tegangan, beban memilih resistensi, dan arus keluar sesuai dengan apa yang dihasilkannya. Atau, beban memilih arus dan resistansi semu yang terlihat oleh suplai keluar sesuai dengan apa yang keluar.

Daya adalah tegangan kali arus. Dengan ini dan hukum Ohms, Anda bisa mendapatkan:

    Daya = Tegangan ² / Perlawanan

Sekali lagi, hanya dua derajat kebebasan. Jika catu daya mengatur daya dan beban memilih resistansi, maka tegangan keluar sesuai dengan yang keluar.

Anda tidak dapat menipu fisika dasar.

Sumber tegangan cukup mudah kecuali ketika Anda berpikir tentang hubung singkat - arus tak terbatas diambil dan untuk alasan ini, sumber tegangan, dalam arti paling ketat tidak ada.

Sumber arus memiliki masalah yang sama pada sirkuit terbuka - bagaimana arus dapat dipompa ke luar angkasa tanpa sumber arus yang mengerahkan tegangan tak terbatas untuk memaksa arus konstan.

Sumber daya dibuat dari sumber tegangan dan arus dan dapat ada di atas kertas tetapi, seperti sumber arus dan tegangan nyata, tidak sesuai dengan harapan teoritis.

Konverter tegangan flyback dengan frekuensi osilasi tetap dan siklus kerja tetap akan menghasilkan daya yang konstan selama beban tidak berubah terlalu cepat.

Ketika beban bervariasi dari waktu ke waktu, filter output mencegah konverter menyesuaikan daya yang disuplai dengan cepat, yang mungkin atau mungkin tidak menjadi masalah dalam kasus Anda.

Ada catu daya yang tersedia secara komersial yang memiliki mode daya konstan. Contohnya adalah Sorensen SG Series.

Ada cara lain untuk menghasilkan sumber daya konstan yang diperkirakan, yang berguna jika beban Anda berubah dengan suhu. Jika Anda meletakkan resistor seri dengan nilai yang sama dengan beban maka daya meratakan. Salah satu cara memandangnya adalah jika resistor seri bernilai nol maka beban digerakkan oleh tegangan konstan. Jika resistor seri tidak terbatas maka beban digerakkan oleh arus konstan. dP / dR = 0 saat Rs = Rl. Tentu saja ini bukan cara yang ramah lingkungan untuk melakukannya. Roger Williamson

Penggunaan lain untuk sumber daya konstan daya rendah bisa dalam mengukur aliran gas dengan kawat nichrome tunggal. Dorong daya konstan melalui kabel; jumlah panas yang konstan dihasilkan, kawat memanas, dan resistensi kawat meningkat. Anda dapat menghitung resistansi kawat dari tegangan / arus dan dengan demikian, dapat mengetahui suhu kawat. Dalam gas diam, kenaikan suhu di atas ambien dapat ditentukan.

gas yang mengalir melewati kawat menghilangkan panas dari kawat pada kecepatan yang lebih besar daripada pada kecepatan nol, dan jumlah kehilangan panas sebanding dengan kecepatan gas.

Catu daya Konstan VA Praktis. Bagaimana dengan tukang las kelas atas. Biasanya tukang las adalah Constant I (stick) atau V konstan (mig). Tukang las ujung tinggi memungkinkan Anda untuk menyesuaikan kemiringan VA. Mereka tidak sempurna tetapi memungkinkan berbagai penyesuaian di suatu tempat antara konstan I dan konstan V. Dengan input daya lereng VA negatif ke kolam pengelasan adalah independen independen panjang busur dan operator hanya perlu mengontrol kecepatan pengelasan - yang membuat pekerjaannya lebih mudah.