电源串联与并联

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电源串联与并联

作者:Elizabeth McKenna,R&S®ESSENTIALS 产品经理;Paul Denisowski,测试与测量专家

许多台式直流电源都有多个通道,既可以独立操作,也可以组合起来增强性能。将这些通道串联或并联,可以提高电源的输出电压或电流。

为什么要组合电源通道?

在使用电源的时候,单个通道的输出电压或电流可能无法满足需求。将电源通道串联或并联,可以提高电源的输出电压或电流,从而满足特定的测试需求,不必使用其他设备。

串联与并联

电源通道有两种组合方式:

  • 通道串联可以提高输出电压
  • 通道并联可以提高输出电流

电源通道一般在外部组合在一起,但是部分电源型号(例如 R&S®NGA100)支持串联通道融合功能,可以在内部连接通道,让装置更加简单。

连接通道只需要满足一个条件,即通道必须浮地且电隔离

  • 浮地:通道未连接公共仪器接地
  • 隔离:通道彼此独立,相互之间无电流
电源串联与并联
电源串联与并联

电源串联

串联操作可以提高输出电压。将电源通道串联时,需要将一个通道的正极连接到另一个通道的负极。不论是一个电源还是多个电源,都可以将通道串联。

两个通道串联后,输出电压将是这两个通道的组合电压,电路电流则保持不变。举例而言,如果每个通道的输出电压均为 25 V,四个通道串联后的总输出电压将高达 100 V。因此,通道串联时要确保不超过每个通道的最大额定接地电压。

串联电源通道以获得 100 V 的输出电压
串联电源通道以获得 100 V 的输出电压

电源并联

并联操作可以提高电流。将电源通道并联时,需要连接所有通道的负极以形成一个公共负极连接,并连接所有正极以形成一个公共正极连接。不论是一个电源还是多个电源,都可以将通道并联。

通道并联后,电源中每个通道的电流会加在一起,电压则保持不变。举例而言,如果将四个电压为 2 V、最大输出电流为 10 A 的通道并联,输出电压仍为 2 V,但总电流容量会增加到 40 A。

电源通道并联时,负载共享功能有助于防止单个电源出现过载,确保在电源之间均匀分配电流。

电源并联操作示例
电源并联操作示例

总结

  • 电源通道有串联和并联两种连接方式。
  • 通道必须浮地且电隔离,才能组合使用。
  • 要提高电压,可以将通道串联。
    • 各个通道的电压加在一起,即为总输出电压。
    • 电流保持不变。
  • 要提高电流,可以将通道并联。
    • 电压则保持不变。
    • 各个通道的电流加在一起,即为总电流容量。
  • 电源通道并联时,负载共享功能有助于防止单个电源出现过载,确保在电源之间均匀分配电流。

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