ЖУРНАЛ СТА №4/2023

ным, а ток всегда положительным. Тре- тий тип источника питания может ра- ботать в квадрантах I и II. Этот тип при- боров известен как двунаправленный источник питания. В квадранте I дан- ный прибор является источником по- стоянного тока, а в квадранте II он име- ет положительное напряжение, но от- рицательный ток. Источник питания поглощает ток и уже работает как элек- тронная нагрузка. Таким образом, дву- направленный источник питания со- четает в себе функционал сразу двух приборов: источника питания и элек- тронной нагрузки. Примером таких двунаправленных блоков питания яв- ляется серия EA-PSB 10000 от EA Elektro- Automatik (рис. 3). Данные приборы доступны с выходной мощностью от 1,5 до 30 кВт с возможностью масшта- бирования до 1920 кВт. Управление выходом постоянного тока Остановимся немного подробнее на модуле управления выходным сигна- лом. Наряду с фильтрацией выходного сигнала для обеспечения выхода по- стоянного тока с минимальными пуль- сациями стабилизатор поддерживает выходное напряжение на заданном (за- программированном) уровне. Мы мо- жем смоделировать схему стабилиза- тора как усилителя с обратной связью, как показано на рис. 4. Схема измере- ния выходного напряжения отслежи- вает уровень выходного напряжения и подаёт обратную связь на усилитель мощности. Далее усилитель мощности либо повышает выходное напряжение, либо понижает его на выходных клем- мах в зависимости от полярности пере- пада напряжения на входе усилителя. При этом мониторинга напряжения на выходных клеммах источника пита- ния достаточно, когда нагрузка потреб- ляет небольшой ток. Падение напря- жения на подводящих проводах будет незначительно при малых токах на- грузки. Однако при больших токах на- грузки падение напряжения на прово- дах может быть значительным, и на- пряжение, приложенное к нагрузке, оказывается ниже установленного на выходе: U нагр. = U ист. – 2· U пров. Можно скомпенсировать падение на- пряжения на проводах, если источник питания спроектирован с 4-проводным соединением, в котором два провода подключаются к нагрузке, а два прово- да измеряют напряжение непосредст- венно на клеммах нагрузки. На рис. 5 показано 4-проводное подключение к нагрузке. Цепь измерения выходного напряжения имеет высокое входное со- противление, поэтому ток, потребляе- мый этой схемой, чрезвычайно мал. При незначительном падении напря- жения в измерительных проводах схе- ма измеряет фактическое напряжение на нагрузке и подаёт это напряжение обратно на усилитель мощности источ- ника питания. Усилитель повышает своё выходное напряжение на величи- ну, равную 2· U пров. , чтобы компенсиро- вать падение напряжения на проводах. Эта функция известна как дистанцион- ное измерение, и она гарантирует, что СТА 4/2023 34 www.cta.ru ОБ ЗОРЫ Измерение выходного напряжения Уставка выходного напряжения Обратная связь по выходному напряжению Выход источника питания постоянного тока Источник питания Нагрузка Нагрузка Измерение выходного напряжения Уставка выходного напряжения Обратная связь по выходному напряжению Выход источника питания Источник питания U Локальное измерение Дистанционное измерение Локальное измерение Дистанционное измерение R проводов R проводов R проводов R проводов I измерения ~ 0 + – Рис. 3. Источники питания EA Elektro-Automatik серии EA-PSB 10000 Рис. 4. Выходной каскад источника питания с контролем выходного напряжения (без фильтрации выходного сигнала) Рис. 5. Выходной каскад источника питания с контуром обратной связи (локальное и дистанционное измерение)