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雙極性電源PBZ系列的“模拟”串聯輸出
通過橋接達到兩倍的額定輸出電壓
雙極性電源的串聯輸出
本次為大家介紹的是雙極性電源PBZ系列的應用話題。關于PBZ系列,我們收到過客戶提出的“有沒有串聯連接的方法?”的咨詢内容。其回答是“非常抱歉,沒有。”但是,這對于技術人員來說,是一種略感難堪的回憶。
PBZ系列雖然稱其為“電源”。但實質上是功率放大器。因此,我嘗試尋找有沒有提高功率放大器功率的便捷方法。如果您對音響設備比較熟悉,可能更容易理解。
在立體聲音頻放大器中有一種稱為“BTL開關”的功能。接通該開關後,左聲道(Lch)的功率放大器和右聲道(Rch)的功率放大器進行橋接(BTL),作為一台單聲道放大器工作(圖1)。順便說一句,BTL是Bridge Tied Load或者Bridged Trans Less的簡稱。其中,标題照片是BLT漢堡(笑)。
在(圖1)的BTL連接中,如果把功率放大器當成PBZ系列,把音響當成試驗對象的話,理論上可以按照相同的方法使用。
因此,雖然不是嚴格意義上的串聯,但作為能使輸出電壓倍增(增幅)的一種方法,在這裡為您介紹設置方法以及使用注意事項等。
連接方法
本連接方法如(圖2)所示,使用各電源的OUT端子之間的電壓作為輸出,另外,對輸出進行接地時,隻允許COM端子接地。在頻率特性方面,額定電壓(CV)會惡化到50%(50kHz)左右,CC會惡化到80%(8kHz)左右。根據使用用途的不同,可以充分滿足作為高速雙極性電源的使用要求。
其工作原理是,針對BTL MASTER(以下簡稱“主機”)的PBZ輸出電壓(+V),由BTL SLAVE(以下簡稱“副機”)的PBZ輸出反相電壓(-V),将主機的OUT端子和副機的OUT端子之間電壓作為輸出電壓使用。這樣,對RL施加的輸出電壓就會達到兩倍。
因此,接線時,
連接各機(主機及副機)的COM端子。
将各機的OUTPUT端子與RL連接。
确認背面輸出端子的OUT端子未和GND連接。另外,根據需要,可以将背面的輸出端子的COM端子和GND連接。
将主機背面的J1連接器的CV MONITOR輸出(13,18)和副機前面闆的EXT SIG IN連接。
連接主機背面的TRIG OUT輸出和副機背面的TRIG IN,進行觸發同步。
各設備的設置
如(圖1)所示進行配線後,對各設備進行如下設置。這裡設置的内容是關于“同步運行功能”和“外部信号輸入(外部電壓控制)”的設置操作。其中,在進行各種設置之前,建議按住SHIFT鍵的同時,接通POWER開關,事先将各種設定值恢複為出廠設置。
主機的設置
通過主機的OUTPUT ON/OFF開關的操作,可以使副機同時進行OUTPUT ON/OFF工作,需要對CONFIG[3](3/7)的SYNCRONUS>OPERATION進行如下設置(參見使用說明書P.89)。
點擊幾次CONFIG鍵,移動至3/7。
通過旋鈕,将SYNCRONUS>OPERATION設置為“MASTER”。
如 2. 所示,當顯示出現變更時,設置立即生效。
副機的設置
Step1.
為了确保副機的OUTPUT ON/OFF可以随同主機的OUTPUT ON/OFF開關的操作而工作,對CONFIG[3](3/7)的SYNCRONUS>OPERATION進行如下設置(參見使用說明書P.89)。
點擊幾次CONFIG鍵,移動至3/7。
通過旋鈕,将SYNCRONUS>OPERATION設置為“SLAVE”。
如 2. 所示,當顯示出現變更時,設置立即生效。
Step2.
因為副機與主機的輸出電壓同步工作,所以不使用内部信号源,将輸入至前面闆EXT SIG IN的主機的CV監視器作為外部信号源使用。因此,對CONFIG[2](2/7)的SIGNAL SOURCE>SELECT進行如下設置(參見使用說明書P.88)。
點擊幾次CONFIG鍵,移動至2/7。
通過旋鈕,将SIGNAL SOURCE>SELECT設置為“EXT”。
通過旋鈕,将SIGNAL SOURCE>EXT SELECT設置為“BNC”。
如 2.,3. 所示,當顯示出現變更時,設置瞬間生效。
Step3.
相對于主機的輸出電壓+V,确保副機的輸出電壓變成-V,将對外部信号電路增益和輸出的極性進行設置。因此,對CONFIG[2](2/7)的SIGNAL SOURCE>EXT GAIN進行如下設置(參見使用說明書P.88)。
點擊幾次CONFIG鍵,移動至2/7。
通過旋鈕,對SIGNAL SOURCE>GAIN進行以下設置。通過設置為負值,使極性翻轉。
・PBZ20為 -10.00
・PBZ40為 -20.0
・PBZ60為 -30.0
・PBZ80為 -40.0如 2. 所示,當顯示出現變更時,設置立即生效。
通過 2. 的增益調整,使主機的輸出電壓與副機翻轉的電壓值準确地保持一緻。
操作方法
OUTPUT ON/OFF操作隻能通過主機進行。
CV的設定值,CC的設定值,電流限位的設定值通過主機進行。
如果使用同一機型,則輸出電壓可以達到主機設定值的兩倍。
将副機的RESPONSE設置為最快。
通信控制針對主機進行。
輸出
這是使用兩台PBZ40-10進行實驗時的輸出波形。
使用恒壓工作時的上升特性(圖3)和下降特性(圖4)。
PBZ40-10
RESPONSE
MASTER:3.5us(CV)
SLAVE:3.5us(CV)
AC 40Vpp DC 0V
RL=8Ω
SLAVE EXTGAIN:-20
使用恒流工作時的上升特性(圖5)和下降特性(圖6)。
PBZ40-10
RESPONSE
MASTER:70us(CC)
SLAVE:3.5us(CV)
AC 20Vpp DC 0A
RL=8Ω
SLAVE EXTGAIN:-20
其他及使用注意事項
由不同機型構成時
構成PBZ時,使用額定電壓相同或者不相同的設備均可以實現。但是,在使用額定電壓不同的設備時,副機的輸出電壓需要按照相同的比例進行設置,因此,輸出電壓不會達到兩倍。
例如,将PBZ40作為主機,将PBZ20作為副機時,如果将PBZ40的電壓設置為20V,則PBZ20的輸出電壓為10V,向負載供應的電壓為30V。
測量時的注意事項
測量輸出電壓時,通過示波器進行電壓測量時請使用差動探針。PBZ的輸出會因探針而短路,存在探針燒損的可能性。
如何得到CV 100KHz的頻率特性
如(圖7)所示,作為普通的BTL功率放大器使用。為了确保函數信号發生器(FG)達到所希望的電壓,應對EXT SIG IN輸入信号,并将GAIN設置為負值,使副機的極性翻轉。進行觸發同步的連接,使兩台設備實現輸出ON/OFF同步。在該方法中,也隻允許COM端子接地。
此外,本專欄制作時得到本公司産品開發一部風見泰希先生的大力協助。
TEXT BY
神崎 信夫
解決方案事業推進部 SE課
[主要産品開發業績]
直流穩定電源 PAD-L系列,PMC系列,PAN系列,定制品
交流穩定電源 PCR系列
充放電電源裝置 PFX40W-08,PFX20W-12,定制品
電子負載裝置 PLZ-3W系列
電源控制器DPO2212A,PAK-E2,PIA3200
[銷售實績]
Aeroflex産品銷售