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R&S®Essentials | 电源基础知识

了解串联和并联操作

作者:Paul Denisowski,测试与测量专家

下文将介绍如何串联或并联多个电源信道以提升最大输出电压或电流。

许多直流台式电源具备多个信道,大部分情况下会单独使用这些信道以为不同的设备或负载供电。多个电源信道的输出也可以相互组合,将输出电压或电流提升到超出单个信道提供的电压或电流。

组合信道需满足一个条件,即信道必须 浮地 电位隔离:

  • 浮地:信道未连接公共仪器接地
  • 隔离:信道相互独立,信道之间无电流

电源信道有两种组合方式。 如果信道串联,可以提供更大的电压。如果信道并联,可以提供更大的电流。连接通常在外部实施,但在某些情况下会在电源内部连接信道。

直流台式电源的串联操作

串联操作组合信道,和单个信道相比可提供更大的电压。此例中,四个配置输出为 25 V 的信道相互串联。合并后的输出电压为 100 V。

注意,信道不必具备相同的电压。

串联信道以获得更大的电压时,不得超出任何信道的最大额定接地电压。此最大信道电压通常高于最大输出电压,但仍有作限制。

跟踪功能可用于同时调整所有选定信道的电压和电流。

1. 例如,此电源的单个信道具有 64 V 电压,最大接地电压为 250 V。将负端子接地并配置最大输出电压,可在信道中产生 64 V 接地电压。

2. 如果信道的负端子串联至 36 V 电压源,信道电压将为 100 V,在 250 V 限值范围内。

3. 如果信道串联的输入电压上升至 200 V,信道电压将为 264 V,超出 250 V 最大接地电压,可能造成损坏或危险。

直流台式电源的并联操作

并联操作可提供更大的电流。本例中四个信道设置为 2 V,但每个信道只能提供最高 10 A 的电流。信道并联后负载电压仍为 2 V,但组合后的信道可通过负载提供最高 40 A 的电流。

对于恒定电压模式下的并联操作和恒定电流模式下的串联操作,必须遵循特定规则来配置信道,以便在信道中合理分配功率、电压和电流。R&S®NGA102R&S®NGA102电源支持信道融合。激活串联或并联信道融合功能后,设备可以用作单信道电源,并提供双重电压或电流范围。串联模式下输出信道内部连接,并联模式则需要外部接线。

总结

  • 每个电源信道都具备最大输出电压和电流。
  • 如要获得更大的电压或电流,多个电源信道可以组合使用。
    • 串联能够提高可实现的最大输出电压
    • 并联能够增加最大输出电流
  • 串联信道时不得超过每个信道的最大额定接地电压。

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