So wie ich es verstehe, gibt es zwei Möglichkeiten, DC umzuwandeln. Zum einen wird ein Spannungsregler (Zenerdiode, Rückkopplungskombination usw.) verwendet , zum anderen ein Abwärts-Aufwärts-Wandler . Erstens, wenn es andere Methoden gibt, sagen Sie es mir bitte!
Wie funktionieren Labornetzgeräte? Ich habe gehört, dass Buck-Boost-Versorgungen laut sind (für genaue Laboranforderungen), und ich weiß, dass Spannungsregler die verbleibende Spannung im Grunde als Energieverschwendung absenken .
Nun zu meiner Frage: Ich habe nur einen einzigen Transformator in einer Laborversorgung gesehen , also ist die Ausgangsspannung offensichtlich fest . Wenn die maximale Ausgangsspannung der Tischversorgung 24 V beträgt, gehe ich davon aus, dass die Ausgangsspannung des Transformators ~ 24 + V betragen würde.
Wenn dies (nach AC-DC-Umwandlung) zu einem Spannungsregler geht und ich sage, ich wähle eine feste 1-V-O / P-Spannung und schließe die Laborversorgung an eine Last an, die 1 A Strom zieht. Wenn ich es richtig verstehe) verschwendet die Laborversorgung mindestens (P=VI=[24-1]*1) 23W und hat einen Wirkungsgrad von nur 4% .
Ist das wahr? Wenn dies der Fall ist, würde die Wärmeabgabe dramatisch ansteigen, wenn die ausgewählte Ausgangsspannung gesenkt (und der Strom erhöht) wird. So viel Energie würde verschwendet? Ganz zu schweigen von Kühlkörper etc.
Was vermisse ich? Gibt es einen besseren Weg? Oder ist dies ein notwendiges Opfer für eine präzise Stromversorgung?
Viele Netzteile verwenden heutzutage sowohl einen Schaltregler als auch einen Linearregler zusammen. Die beiden sind so eingestellt, dass sie sich gegenseitig nachführen, sodass der Spannungsabfall durch den Linearregler niemals übermäßig ist.
Angenommen, Sie stellen die Versorgung auf 5 V ein, Sie haben möglicherweise einen 24-V-Eingang, den der Schaltregler auf 6-7 V absenkt, und der Linearregler senkt diesen auf die gewünschten 5 V. Auf diese Weise profitieren Sie von der Effizienz des Umschalters mit der leisen Ausgabe des Linearreglers.
Wie jedoch von Passerby erwähnt, sind Effizienz und Gewicht im Vergleich zu Zuverlässigkeit und Laufruhe nicht immer so wichtig, so dass viele einfach eine rein lineare Versorgung verwenden und die damit verbundenen Verluste in Kauf nehmen.
Um jedoch nicht lächerlich ineffizient zu sein, haben viele lineare Netzteile im Allgemeinen mehr als einen Abgriff am Transformator, zwischen denen an geeigneten Punkten im Bereich umgeschaltet wird (z klopfen, damit viel weniger Leistung verbraucht wird) Normalerweise können Sie das Klicken der Relais an bestimmten Punkten im Spannungsbereich hören.
Die Effizienz eines Labornetzteils wird durch Lesen des Datenblatts für das Labornetzteil ermittelt. Und Effizienz ist bei einem Mehrzweckgerät wie einem Laborbedarf kein allzu großes Problem, da es sich nicht um ein Verbraucher- oder batteriebetriebenes Produkt handelt, bei dem eine solche Effizienz wichtig ist, um Kosten zu senken oder etwas Marktfähiges zu produzieren. Bei einer Laborversorgung, auch bei längerem Gebrauch, kann die notwendige Kühlung im Voraus bestimmt werden, da die Variablen bekannt sind. X Ampere, Y Spannungsbereich, bedeutet, dass sie die maximal zu erwartende Wärmeableitung kennen.
Das ist sonst zu offen.
Es kommt wirklich auf das Netzteil an. Laborversorgungen sind im Allgemeinen so konzipiert, dass sie eine sehr gute Regulierung von Strom und Spannung sowie ein niedriges Ausgangsrauschen aufweisen. Im Allgemeinen spielt die Effizienz keine große Rolle, es sei denn, es handelt sich um ein Netzteil mit hoher Ausgangsleistung. In diesem Fall haben niedrige Ausgangsspannungen bei hohen Strömen das Potenzial, eine große Menge an Leistung in den Reglern zu verbrauchen, was möglichst vermieden werden sollte. Einige Netzteile haben wählbare Bereiche, sodass Sie entscheiden können, ob Sie einen höheren Strom bei einer niedrigeren Spannung oder eine höhere Spannung bei einem niedrigeren Strom benötigen.
Ich habe ein paar Netzteile von Agilent, die einen niedrigen Bereich von 8 V und 20 A und einen hohen Bereich von 20 V und 10 A haben. Sie haben einen gigantischen Transformator mit zwei Sekundärteilen. Es könnte ein sekundärer Abgriff sein; Es ist schon eine Weile her, dass ich die Abdeckung ab hatte. Die Versorgung kann die beiden Sekundärteile für den Niederspannungsbereich parallel und für den Hochspannungsbereich in Reihe schalten. Dann hat der Regler zwei Stufen - einen PWM-Vorregler und einen linearen Nachregler. Es ist also eine Art hybrides Schalt- und Linearnetzteil.
Dies wird jedoch wahrscheinlich nicht bei allen Netzteilen der Fall sein. Verbrauchsmaterialien von Agilent werden hochentwickelt sein, um die beste Leistung zu erzielen (und Sie bezahlen dafür), während in China hergestellte Verbrauchsmaterialien wahrscheinlich sehr einfach und rein linear sind. Und dann wird es eine ganze Reihe dazwischen geben.
Schamtam
PeterJ