AC 소스에 대한 부하 조정이란 무엇이며 어떻게 작동하며 왜 중요한가?

부하 조절이란 무엇입니까?

부하 조정은 프로그래밍 된 출력 전압이 부하 변동에도 불구하고 일정하게 유지되도록 보장합니다. 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

AC 부하 조정 공식

여기서 VLmin은 무부하 전압이고 VLmax는 최대 정격 부하에서의 전압입니다. 일반적으로 풀 스케일 전압의 %로 지정됩니다. 부하 조절 사양 %가 낮을수록 좋습니다. 이상적인 경우 로드레귤레이션은 0 %이므로 로드 레벨의 변화는 전원의 출력 전압에 영향을 미치지 않습니다. 그것은 분명히 실용적이지는 않지만 부분 백분위 수의 부하 규제는 좋은 규제 루프 설계로 가능합니다.

어떻게 작동합니까?

프로그래밍 가능한 임피던스는 부하 전류에 비례하는 출력 인버터의 제어 루프로 신호를 피드백하는 것에 의존합니다. 이 신호를 출력 전압을 유지하는 데 사용되는 오류 신호와 합하면 전압 변화량은 이제 프로그래밍 된 설정 값과 부하 전류의 함수가됩니다. 이 개념은 그림 1에 설명되어 있습니다.

그림 1 : 간단한 오류 증폭기 회로도

낮은 부하 전류에서는 이 전류 피드백으로 인한 부스트가 거의 없습니다. 더 높은 부하 전류에서 피드백 양이 증가하여 출력 전압을 효과적으로 부스트하여 더 낮은 출력 임피던스를 시뮬레이션합니다. 보상 레벨을 프로그래밍 할 수 있으므로 이제 출력 임피던스를 프로그래밍 할 수 있습니다.

 

왜 중요한가요?

좋은 부하 조정이 없으면 부하가 갑자기 제거 될 때 부하가 증가하거나 서지가 증가함에 따라 출력 전압이 저하됩니다. 이러한 조건에서 테스트 결과는 반복되지 않을 수 있습니다. 전원 공급 장치의 부하 조절이 좋지 않은 경우 프로그래밍 된 것이 실제로 적용되는지 어떻게 확인할 수 있습니까?

 

좋은 부하 조절은 DC 전원과 AC 소스 모두에 적용되지만 출력 주파수가 부하 조절에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 AC 전원에 특히 중요합니다. 오늘날의 스위치 모드 전원 공급 장치에서는 출력 스위칭 노이즈를 완화하기 위해 출력 필터가 필요합니다. 이러한 출력 필터는 주파수가 증가함에 따라 출력 임피던스를 증가시키는 직렬 인덕턴스를 포함합니다. 따라서 부하 조절이 50Hz, 400Hz 또는 800Hz에서 정상일 수 있는 경우 그렇지 않을 수 있습니다.

이를 극복하려면 주파수 보상을 통합하는 좋은 피드백 루프 설계를 사용해야합니다. 또 다른 하나는 전류 피드백 입력을 피드백 모양에 통합하여 더 나은 부하 보상을 제공하도록 개선했습니다.

역사적으로 전원 공급 장치는 그림 1에 표시된 것과 같은 아날로그 회로에 의존해 왔습니다. Pacific Power Source의 모든 디지털 AFX Series®와 같은 최신 AC 전원 설계에서 부하 조절 피드백 루프는 디지털 도메인에서 구현됩니다. 그 결과 다음과 같은 몇 가지 개선 사항이 있습니다.

유한 정확도 허용 오차를 가진 커패시터 및 저항과 같은 아날로그 구성 요소에 더 이상 의존하지 않습니다.
피드백 루프 알고리즘에 주파수 및 부하 전류와 같은 프로그래밍 된 출력 매개 변수를 통합하는 기능
최적의 부하 조절을 유지하기 위해 필요에 따라 즉시 루프 매개 변수를 변경할 수 있으므로 다양한 동적 부하 조건에 피드백 루프를 적용 할 수 있습니다.
AC 소스 또는 DC 전원 공급 장치를 선택할 때 부하 조정 사양만 보는 것이 아니라 사용된 기술도 고려하십시오.