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雙極性電源PBZ系列的“模擬”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?”的咨詢內容。其回答是“非常抱歉,沒有?!钡?,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。接通該開關后,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),作為一臺單聲道放大器工作(圖1)。順便說一句,BTL是Bridge Tied Load或者Bridged Trans Less的簡稱。其中,標題照片是BLT漢堡(笑)。

圖1 立體聲連接與BTL連接

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,在這里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,只允許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。

圖2

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),將主機的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,

  1. 連接各機(主機及副機)的COM端子。

  2. 將各機的OUTPUT端子與RL連接。

  3. 確認背面輸出端子的OUT端子未和GND連接。另外,根據需要,可以將背面的輸出端子的COM端子和GND連接。

  4. 將主機背面的J1連接器的CV MONITOR輸出(13,18)和副機前面板的EXT SIG IN連接。

  5. 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)所示進行配線后,對各設備進行如下設置。這里設置的內容是關于“同步運行功能”和“外部信號輸入(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,事先將各種設定值恢復為出廠設置。

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)。

  1. 點擊幾次CONFIG鍵,移動至3/7。

  2. 通過旋鈕,將SYNCRONUS>OPERATION設置為“MASTER”。

  3. 如 2. 所示,當顯示出現變更時,設置立即生效。

副機的設置

Step1.
為了確保副機的OUTPUT ON/OFF可以隨同主機的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)。

  1. 點擊幾次CONFIG鍵,移動至3/7。

  2. 通過旋鈕,將SYNCRONUS>OPERATION設置為“SLAVE”。

  3. 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,所以不使用內部信號源,將輸入至前面板EXT SIG IN的主機的CV監視器作為外部信號源使用。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)。

  1. 點擊幾次CONFIG鍵,移動至2/7。

  2. 通過旋鈕,將SIGNAL SOURCE>SELECT設置為“EXT”。

  3. 通過旋鈕,將SIGNAL SOURCE>EXT SELECT設置為“BNC”。

  4. 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,確保副機的輸出電壓變成-V,將對外部信號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)。

  1. 點擊幾次CONFIG鍵,移動至2/7。

  2. 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

  3. 如 2. 所示,當顯示出現變更時,設置立即生效。

  4. 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確地保持一致。

操作方法

  • OUTPUT ON/OFF操作只能通過主機進行。

  • 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。

  • 將副機的RESPONSE設置為最快。

  • 通信控制針對主機進行。

輸出

這是使用兩臺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

圖3 上升
圖4 下降

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

圖5 上升
圖6 下降

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,將PBZ40作為主機,將PBZ20作為副機時,如果將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。為了確保函數信號發生器(FG)達到所希望的電壓,應對EXT SIG IN輸入信號,并將GAIN設置為負值,使副機的極性翻轉。進行觸發同步的連接,使兩臺設備實現輸出ON/OFF同步。在該方法中,也只允許COM端子接地。

圖7

此外,本專欄制作時得到本公司產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

[主要產品開發業績]
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產品銷售

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