Стабилизация тока, напряжения, мощности

Режимы стабилизации по току и напряжению – два способа управления выходом источника питания. В большинстве случаев от источника питания требуется, чтобы он был именно источником напряжения и удерживал выходное напряжение на постоянном уровне в то время, когда ток изменяется от 0 до максимального (по паспорту) значения. Такой источник работает в режиме стабилизации выходного напряжения, обеспечивая ток, необходимый по условиям нагрузки. Источник напряжения – это по своей сути источник питания с низким выходным сопротивлением.

Сходным образом работает источник и в токовом режиме, с той разницей, что в этом случае стабилизируется выходной ток. При этом обеспечивается весь диапазон напряжений, которые диктуются условиями нагрузки, в том числе короткого замыкания. В данном случае прибор функционирует как источник тока, т. е. источник питания с высоким выходным сопротивлением.

Оба режима обеспечивают непрерывное регулирование выходного параметра источника, однако в одно и тоже время может функционировать только один из них. Режимы реализуются с помощью быстродействующих управляющих схем, так что автоматическое переключение режимов является неотъемлемым свойством источника питания.

Пользователь имеет возможность установить уровни стабилизации тока и напряжения, благодаря чему оказывается возможным контроль максимальных значений напряжений и тока во всем диапазоне рабочих условий.

Стабилизация мощности (или обратная связь по мощности, контур стабилизации мощности) – это третий режим стабилизации, который можно организовать в высоковольтных источниках в целях дополнительной регулировки и стабилизации выхода. В большинстве устройств основными режимами являются стабилизация выходного напряжения или тока. Взяв в качестве управляющих сигналов напряжение и ток, пропорциональные их выходным значениям, и подав их на схему умножения, получим сигнал обратной связи по мощности (напряжение × ток = мощность). Для замыкания контура обратной связи управления мощностью нужно подать этот сигнал на один из входов разностного усилителя, а на другой вход – опорный сигнал.

Стабилизация мощности обычно используется в двух случаях. Наименее распространенным является вариант, когда стабилизируемым параметром является мощность, подаваемая в нагрузку. Например, вследствие критичных тепловых условий может потребоваться стабилизация теплового режима. Пользуясь функцией стабилизации мощности, можно задать пределы тока и напряжения такими, чтобы мощность в нагрузке оставалась постоянной вне зависимости от импеданса самой нагрузки.

Более распространенный случай применения данного режима – это когда при заданном ограничении на мощность от источника электроэнергии отбирается (или нагрузкой потребляется) более высокий ток при пониженном напряжении. Такой ситуация часто возникает в рентгеновских трубках, когда возросшая способность токопотребления ведет к увеличению максимального напряжения, что может привести к повышению мощности в нагрузке свыше номинального значения. Пользуясь режимом стабилизации мощности, можно решить эту проблему, ограничив мощность на номинальном или заданном уровне.