ЖУРНАЛ СТА №1/2020

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ А ВТОРАНЖИРОВАНИЕ РЕКУПЕРАЦИЕЙ НЕ ИСПОРТИШЬ Программируемые источники пита- ния постоянного тока являются не- обходимым инструментом при разра- ботке, тестировании и производстве широкого спектра продукции в различ- ных отраслях. Зачастую функциональ- ный тест требует проверки тестируемо- го устройства (device under test – DUT) в широком диапазоне условий эксплуа- тации. В некоторых случаях DUT по- требляет постоянную мощность при пе- ременных напряжении и токе. В качестве примера можно привести моторные приводы постоянного тока или регулируемые DC/DC-преобразо- ватели. В таких обстоятельствах спо- собность программируемого источника постоянного тока обеспечить повы- шенный ток при пониженном выход- ном напряжении является ценной. Эта способность известна как авторанжи- рование. Авторанжирование – это технология, которая позволяет программируемому источнику питания постоянного тока автоматически подбирать выходные на- пряжение и ток для поддержания пол- ной выходной мощности в широком ра- бочем диапазоне. На рис. 1 показана разница между традиционным (фикси- рованным) и автоматическим (плаваю- щим) режимами. Идея проста: источ- ник автоматически обеспечивает повы- шенный ток при более низких напря- жениях (и наоборот), что увеличивает до максимума его гибкость. Этот тип решения позволяет использовать один и тот же источник для моделирования множества комбинаций выходных на- пряжений и токов, в отличие от тради- ционного источника, базовый выход которого ограничен «квадратом». Его значение полной мощности достигает- ся только при максимальном выходном напряжении, так как выходной ток так- же ограничен указанным значением. Как следствие, в большинстве случаев традиционный источник не использу- ется на полную мощность. Эффективность под вопросом Распределение питания с напряжени- ем 380 В постоянного тока для сервер- ных ферм было предложено в качестве эффективного метода энергоснабжения дата-центров (рис. 2). Лучшие произво- дители, такие как Cisco и Juniper, при- няли эту технологию, так как считает- ся, что чем проще преобразование энергии, тем выше КПД. В этом приме- ре показана коммутаторная платформа Cisco Nexus 9500 с потребляемой мощ- ностью 3000 Вт и с диапазоном входно- го напряжения от 192 до 400 В посто- янного тока. Этот широкий диапазон допустимых рабочих напряжений озна- чает, что коммутатор при низком на- пряжении потребляет значительно больший ток. К примеру, при 192 В ток будет 16,4 А, а при 420 В – 7,5 А. При выборе программируемого ис- точника подходящей мощности для те- стирования такого оборудования инже- неры должны учитывать максимальные значения как напряжения (400 В), так и тока (16,4 А). Также надо иметь в виду, что большинство тестов проверки кон- струкции являются экстремальными. Например, может потребоваться прове- рить работоспособность до 180 В посто- янного тока. В этом случае ток увели- чится до 17,5 А. Давайте теперь посмот- рим на рис. 1 и представим себе обыч- ный программируемый источник по- стоянного тока. Большинство произво- дителей предлагают модели с выходным напряжением 500 В. Для определения мощности это будет означать: 500 В × 16,4 А = 8200 Вт. То есть в этом случае для обеспечения обоих граничных случаев испытаний необходим источник с мощностью не менее 8,2 кВт. Большинство производителей пред- лагают стандартные решения мощ- Особенности и применение двухквадрантных источников питания постоянного тока Юрий Широков Двунаправленные двухквадрантные источники питания – это особый вид оборудования, без которого сегодня не могут обойтись многие промышленные испытательные стенды. О том, что это за приборы, каков принцип их работы и для чего они применяются, рассказано в статье. СТА 1/2020 92 www.cta.ru Рис. 1. Профиль мощности источника с авторанжированием Напряжение, В Ток, А Расширенный диапазон Гибкая работа Стандартный источник