Was ist Lastregulierung?
Wie funktioniert es?
Die programmierbare Impedanz beruht auf der Rückführung eines Signals in den Regelkreis des Ausgangswechselrichters, das proportional zum Laststrom ist. Durch Summierung dieses Signals mit dem Fehlersignal, das zur Aufrechterhaltung der Ausgangsspannung verwendet wird, ist der Betrag der Spannungsänderung nun eine Funktion sowohl des programmierten Sollwerts als auch des Laststroms. Dieses Konzept ist in Abbildung 2 dargestellt.
Simple-Error-Amplifier-Schematic.pngBei niedrigen Lastströmen wird die Ausgangsspannung durch die Stromrückkopplung nur wenig verstärkt. Bei höheren Lastströmen erhöht sich der Betrag der Rückkopplung, wodurch die Ausgangsspannung effektiv erhöht wird, um eine niedrigere Ausgangsimpedanz zu simulieren. Da der Kompensationsgrad programmiert werden kann, ist die Ausgangsimpedanz nun programmierbar.
Warum ist das so wichtig?
Ohne eine gute Lastregelung sinkt die Ausgangsspannung bei steigender Last ab oder steigt an, wenn eine Last plötzlich entfernt wird. Testergebnisse unter solchen Bedingungen sind möglicherweise nicht wiederholbar. Wie können Sie sicherstellen, dass das, was programmiert wurde, auch tatsächlich angewendet wird, wenn das Netzteil eine schlechte Lastregelung hat?
Gute Lastregelung gilt sowohl für Gleichstrom- als auch für Wechselstromquellen, ist aber für Wechselstromquellen besonders wichtig, da die Ausgangsfrequenz einen großen Einfluss auf die Lastregelung haben kann. In der heutigen Welt der Schaltnetzteile sind Ausgangsfilter erforderlich, um das Ausgangsschaltrauschen zu dämpfen. Diese Ausgangsfilter enthalten eine Serieninduktivität, die die Ausgangsimpedanz mit steigender Frequenz erhöht. Daher kann die Lastregelung bei 50 Hz in Ordnung sein, bei 400 Hz oder 800 Hz jedoch nicht. Um dies zu vermeiden, muss eine gute Rückkopplungsschleife mit Frequenzkompensation verwendet werden. Eine weitere Raffinesse besteht darin, einen Stromrückkopplungseingang in die Rückkopplungsschleife einzubauen, der zu einer besseren Lastkompensation führt. In der Vergangenheit haben sich Stromversorgungen auf analoge Schaltungen wie die in Abbildung 1 gezeigte gestützt. In modernen -Quelle wie der volldigitalen AFX-Serie® von -Quelle werden Rückkopplungsschleifen zur Lastregelung im digitalen Bereich implementiert. Dies führt zu mehreren Verbesserungen, wie z. B.:
- Keine Abhängigkeit mehr von analogen Komponenten wie Kondensatoren und Widerständen mit begrenzten Genauigkeitstoleranzen
- Fähigkeit, programmierte Ausgangsparameter wie Frequenz und Laststrom in die Algorithmen der Rückkopplungsschleife einzubeziehen
- Fähigkeit zur Anpassung der Rückkopplungsschleifen an wechselnde dynamische Lastbedingungen, da die Schleifenparameter je nach Bedarf geändert werden können, um eine optimale Lastregelung zu gewährleisten.