AC 소스의 부하 조정이란 무엇이며, 어떻게 작동하고 왜 중요한가요?

부하 조절이란 무엇인가요?

부하 조정은 부하 변동에도 불구하고 프로그래밍된 출력 전압이 일정하게 유지되도록 보장합니다. 다음 공식을 사용하여 계산됩니다:
여기서 VLmin은 무부하 상태의 전압이고 VLmax는 최대 정격 부하 상태의 전압입니다. 일반적으로 풀 스케일 전압의 %로 지정됩니다. 부하 레귤레이션 사양 %가 낮을수록 좋습니다. 이상적인 경우 부하 조정은 0%이므로 부하 수준의 변화가 파워 서플라이의 출력 전압에 영향을 미치지 않습니다. 이는 분명히 실용적이지 않지만 좋은 레귤레이션 루프 설계를 통해 백분위수 백분위수 단위의 부하 레귤레이션이 가능합니다.

어떻게 작동하나요?

프로그래밍 가능한 임피던스는 부하 전류에 비례하는 출력 인버터의 제어 루프에 대한 피드백 신호에 의존합니다. 이 신호와 출력 전압을 유지하는 데 사용되는 오류 신호를 합산하면 전압 변화량은 이제 프로그래밍된 설정 값과 부하 전류 모두의 함수가 됩니다. 이 개념은 그림 2에 설명되어 있습니다.

단순 오류 증폭기 도식.png저부하 전류에서는 이 전류 피드백으로 인한 부스트가 거의 없습니다. 높은 부하 전류에서는 피드백의 양이 증가하여 출력 전압을 효과적으로 부스트하여 낮은 출력 임피던스를 시뮬레이션합니다. 이제 보정 수준을 프로그래밍할 수 있으므로 출력 임피던스를 프로그래밍할 수 있습니다.

왜 중요한가요?

부하 조절이 제대로 이루어지지 않으면 부하가 증가하면 출력 전압이 떨어지거나 갑자기 부하가 제거되면 서지가 발생합니다. 이러한 조건에서의 테스트 결과는 반복되지 않을 수 있습니다. 전원 공급 장치의 부하 조절이 제대로 되지 않는 경우 프로그래밍된 내용이 실제로 적용되었는지 어떻게 확인할 수 있을까요?

양호한 부하 조절 은 DC 전원과 AC 전원 모두에 적용되지만 출력 주파수가 부하 조절에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 특히 AC 전원에 중요합니다. 오늘날의 스위치 모드 전원에서는 출력 스위칭 노이즈를 완화하기 위해 출력 필터가 필요합니다. 이러한 출력 필터에는 주파수가 증가함에 따라 출력 임피던스를 증가시키는 직렬 인덕턴스가 포함되어 있습니다. 따라서 50Hz에서는 부하 레귤레이션이 괜찮을 수 있지만 400Hz 또는 800Hz에서는 그렇지 않을 수 있으며, 이를 극복하려면 주파수 보정을 통합한 우수한 피드백 루프 설계를 사용해야 합니다. 또 다른 개선은 전류 피드백 입력을 피드백 모양에 통합하여 부하 보상을 개선하는 것입니다. 역사적으로 전원 공급 장치는 그림 1에 표시된 것과 같은 아날로그 회로에 의존해 왔으며, Pacific Power Source의 올디지털 AFX 시리즈®와 같은 최신 AC 전원 설계에서는 부하 조정 피드백 루프가 디지털 영역에서 구현됩니다. 그 결과 다음과 같은 몇 가지 개선 사항이 있습니다:

  • 정확도 허용 오차가 한정된 커패시터 및 저항과 같은 아날로그 구성 요소에 더 이상 의존하지 않아도 됩니다.
  • 피드백 루프 알고리즘에 주파수 및 부하 전류와 같은 프로그래밍된 출력 파라미터를 통합하는 기능
  • 최적의 부하 조절을 유지하기 위해 필요에 따라 루프 매개변수를 즉시 변경할 수 있으므로 다양한 동적 부하 조건에 맞게 피드백 루프를 조정할 수 있습니다.
AC 전원 또는 DC 전원 공급 장치를 선택할 때는 부하 조절 사양 번호만 보지 말고 사용되는 기술도 고려하세요.

부하 조절이란 무엇인가요?

부하 조정은 부하 변동에도 불구하고 프로그래밍된 출력 전압이 일정하게 유지되도록 보장합니다. 다음 공식을 사용하여 계산됩니다:
여기서 VLmin은 무부하 상태의 전압이고 VLmax는 최대 정격 부하 상태의 전압입니다. 일반적으로 풀 스케일 전압의 %로 지정됩니다. 부하 레귤레이션 사양 %가 낮을수록 좋습니다. 이상적인 경우 부하 조정은 0%이므로 부하 수준의 변화가 파워 서플라이의 출력 전압에 영향을 미치지 않습니다. 이는 분명히 실용적이지 않지만 좋은 레귤레이션 루프 설계를 통해 백분위수 백분위수 단위의 부하 레귤레이션이 가능합니다.

어떻게 작동하나요?

프로그래밍 가능한 임피던스는 부하 전류에 비례하는 출력 인버터의 제어 루프에 대한 피드백 신호에 의존합니다. 이 신호와 출력 전압을 유지하는 데 사용되는 오류 신호를 합산하면 전압 변화량은 이제 프로그래밍된 설정 값과 부하 전류 모두의 함수가 됩니다. 이 개념은 그림 2에 설명되어 있습니다.

단순 오류 증폭기 도식.png저부하 전류에서는 이 전류 피드백으로 인한 부스트가 거의 없습니다. 높은 부하 전류에서는 피드백의 양이 증가하여 출력 전압을 효과적으로 부스트하여 낮은 출력 임피던스를 시뮬레이션합니다. 이제 보정 수준을 프로그래밍할 수 있으므로 출력 임피던스를 프로그래밍할 수 있습니다.

왜 중요한가요?

부하 조절이 제대로 이루어지지 않으면 부하가 증가하면 출력 전압이 떨어지거나 갑자기 부하가 제거되면 서지가 발생합니다. 이러한 조건에서의 테스트 결과는 반복되지 않을 수 있습니다. 전원 공급 장치의 부하 조절이 제대로 되지 않는 경우 프로그래밍된 내용이 실제로 적용되었는지 어떻게 확인할 수 있을까요?

양호한 부하 조절 은 DC 전원과 AC 전원 모두에 적용되지만 출력 주파수가 부하 조절에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 특히 AC 전원에 중요합니다. 오늘날의 스위치 모드 전원에서는 출력 스위칭 노이즈를 완화하기 위해 출력 필터가 필요합니다. 이러한 출력 필터에는 주파수가 증가함에 따라 출력 임피던스를 증가시키는 직렬 인덕턴스가 포함되어 있습니다. 따라서 50Hz에서는 부하 레귤레이션이 괜찮을 수 있지만 400Hz 또는 800Hz에서는 그렇지 않을 수 있으며, 이를 극복하려면 주파수 보정을 통합한 우수한 피드백 루프 설계를 사용해야 합니다. 또 다른 개선은 전류 피드백 입력을 피드백 모양에 통합하여 부하 보상을 개선하는 것입니다. 역사적으로 전원 공급 장치는 그림 1에 표시된 것과 같은 아날로그 회로에 의존해 왔으며, Pacific Power Source의 올디지털 AFX 시리즈®와 같은 최신 AC 전원 설계에서는 부하 조정 피드백 루프가 디지털 영역에서 구현됩니다. 그 결과 다음과 같은 몇 가지 개선 사항이 있습니다:

  • 정확도 허용 오차가 한정된 커패시터 및 저항과 같은 아날로그 구성 요소에 더 이상 의존하지 않아도 됩니다.
  • 피드백 루프 알고리즘에 주파수 및 부하 전류와 같은 프로그래밍된 출력 파라미터를 통합하는 기능
  • 최적의 부하 조절을 유지하기 위해 필요에 따라 루프 매개변수를 즉시 변경할 수 있으므로 다양한 동적 부하 조건에 맞게 피드백 루프를 조정할 수 있습니다.
AC 전원 또는 DC 전원 공급 장치를 선택할 때는 부하 조절 사양 번호만 보지 말고 사용되는 기술도 고려하세요.