¿Qué tan eficientes son las fuentes de alimentación de laboratorio? (afectado por el voltaje de salida?)

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Como lo entiendo, hay dos formas de convertir DC. Uno es mediante el uso de un regulador de voltaje (diodo zener, combinación de realimentación, etc.) y el otro es mediante el uso de un convertidor de aumento de dólar . En primer lugar, si hay otros métodos, ¡dímelo!

¿Cómo funcionan las fuentes de alimentación de laboratorio? He escuchado que los suministros "buck-boost" son ruidosos (para requisitos de laboratorio precisos) y sé que los reguladores de voltaje básicamente disminuyen el voltaje restante como energía desperdiciada .

Ahora, a mi pregunta: solo he visto un transformador único en cualquier suministro de laboratorio, por lo que, obviamente, el voltaje de salida del mismo está corregido . Si, por ejemplo, la salida de voltaje máximo de la fuente de banco es de 24 V, entonces asumo que la salida del transformador sería ~ 24 + V.

Si esto va (después de la conversión de CA-CC) a un regulador de voltaje, y digo que tomo un voltaje de O / p fijo de 1V y conecto la fuente de alimentación a una carga que consume una corriente de 1A. Si lo comprendo correctamente, el suministro de laboratorio se desperdiciará al menos (P = VI = [24-1] * 1) 23W y tendrá una eficiencia de solo 4% .

¿Es esto cierto? Si es así, la salida de calor aumentaría dramáticamente a medida que la tensión de salida seleccionada se reduce (y la corriente aumenta). ¿Se desperdiciaría tanta energía? Sin mencionar el disipador de calor, etc.

¿Qué me estoy perdiendo? ¿Hay alguna manera mejor? ¿O es esto un sacrificio necesario para obtener una fuente de alimentación precisa?

    
pregunta midnightBlue

3 respuestas

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Muchos suministros hoy en día utilizan un regulador de conmutación y un regulador lineal juntos. Los dos están configurados para rastrearse entre sí, por lo que la tensión disminuida por el regulador lineal nunca es excesiva. Entonces, por ejemplo, supongamos que configura el suministro a 5V, puede tener una entrada de 24V que el regulador de conmutación reduce a 6-7V, luego el regulador lineal lo reduce a los 5V deseados. De esta manera usted obtiene el beneficio de la eficiencia de los conmutadores con la salida silenciosa del regulador lineal.

Sin embargo, como lo mencionó Passerby, la eficiencia y el peso no siempre son una preocupación tan grande en comparación con la confiabilidad y la tranquilidad, por lo que muchos simplemente usan un suministro puramente lineal y se encargan de las pérdidas involucradas. Sin embargo, para evitar ser ridículamente ineficientes, muchos suministros lineales tendrán más de una pulsación en el transformador que se cambia en los puntos apropiados del rango (por ejemplo, en lugar de caer de 24V a 1V, cambiaría a, por ejemplo, un 5V toque para que se disipe menos energía) Por lo general, puede escuchar los clics de los relés en ciertos puntos del rango de voltaje.

    
respondido por el Oli Glaser
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La eficiencia de una fuente de alimentación de laboratorio se encuentra leyendo la hoja de especificaciones de dicha fuente de alimentación de laboratorio. Y la eficiencia no es una gran preocupación en un dispositivo de usos múltiples como un suministro de laboratorio, ya que no es un producto operado por baterías o por consumidores, donde dicha eficiencia es importante para reducir costos o producir algo comercializable. En un suministro de laboratorio, incluso el uso prolongado, el enfriamiento necesario se puede determinar por adelantado porque las variables son conocidas. X amperios, rango de voltaje Y, significa que saben la máxima disipación de calor que se puede esperar.

Esto es demasiado abierto, de lo contrario.

    
respondido por el Passerby
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Realmente depende de la fuente de alimentación. Los suministros de laboratorio generalmente están diseñados para tener una buena regulación de la corriente y el voltaje, así como un bajo ruido de salida. En general, la eficiencia no es un problema, a menos que sea una fuente de alimentación de alto rendimiento. En ese caso, los bajos voltajes de salida a altas corrientes tienen el potencial de disipar una gran cantidad de energía en los reguladores, lo cual es algo que debe evitarse tanto como sea posible. Algunas fuentes de alimentación tendrán rangos seleccionables, por lo que puede decidir si necesita una corriente más alta con un voltaje más bajo o un voltaje más alto con una corriente más baja.

Tengo un par de fuentes de alimentación Agilent que tienen un rango bajo de 8v y 20a y un rango alto de 20v y 10a. Tienen un transformador gigantesco con un par de secundarias. Podría ser un tapping secundario; Ha pasado un tiempo desde que tuve la tapa fuera. El suministro puede poner los dos secundarios en paralelo para el rango de bajo voltaje y en serie para el rango de alto voltaje. Luego, el regulador tiene dos etapas: un prerregulador PWM y un postregulador lineal. Así que es una especie de conmutación híbrida y una fuente de alimentación lineal.

Sin embargo, es probable que este no sea el caso para todas las fuentes de alimentación. Los suministros de Agilent serán altamente diseñados para el mejor rendimiento (y usted paga por eso), mientras que el cheapo hecho en suministros de porcelana probablemente sea muy simple y puramente lineal. Y luego habrá una amplia gama en el medio.

    
respondido por el alex.forencich

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