Compreender fontes de alimentação de bancada

As combinações de tensão e corrente suportadas por uma fonte de alimentação CC de bancada geralmente são apresentadas usando uma “curva de redução de corrente”. Qualquer combinação de tensão e corrente que fique acima ou abaixo dessa curva (na área colorida) é suportada pela fonte.

As curvas de redução de corrente normalmente estão incluídas nas especificações ou no manual da fonte de alimentação ou podem ser encontradas no site do fabricante.

Você aprenderá mais sobre curvas de redução de correnteaqui.

Configurar a tensão e a corrente em uma fonte de alimentação CC de bancada

O usuário de uma fonte de alimentação de bancada configura duas coisas: o limite da corrente de saídae a tensão de saída. A corrente de saída é uma função da resistência de carga, enquanto a potência de saída é a tensão de saída multiplicada pela corrente de saída.

A tensão de saída da fonte geralmente é mantida constante, mas em alguns casos a tensão de saída pode ser alterada ou variar de forma dinâmica. As três maneiras mais comuns em que isso é feito são através da utilização de rampa, uma sequência arbitrária, e uma fonte externa.

Saída de rampa

Conforme o nome indica, uma “rampa” é um aumento contínuo ou uma “intensificação” na tensão de saída. A tensão de saída começa do zero e depois sobe para uma tensão definida durante um tempo de rampa definido pelo usuário. Depois desse tempo, a tensão permanece constante.

Saída arbitrária

Diferentemente da rampa, que aumenta linearmente a tensão de zero para um valor definido, uma sequência arbitrária comuta a fonte de alimentação CC entre diferentes níveis de tensão ou limites de corrente. Cada um desses níveis tem valores e durações definidos pelo usuário, e essa sequência pode ser repetida várias vezes. Por vezes, as sequências são definidas diretamente na própria fonte de alimentação, mas geralmente elas são carregadas na fonte por meio de um arquivo criado externamente.

Saída de modulação/analógica

Em algumas fontes, também é possível controlar a saída do canal usando uma tensão de entrada externa; essa entrada “analógica” ou “de modulação” é alimentada na fonte através da utilização de um conector à parte. A tensão de saída (ou, por vezes, o limite da corrente de saída) é controlada ou regulada por essa entrada analógica. Isso também pode ser utilizado para criar formas de onda de tensão de saída “moduladas”, como a onda senoidal mostrada aqui.

Função readback

Independentemente do tipo de saída, muitas fontes de alimentação de bancada mostrarão dois valores para tensão e corrente. O primeiro conjunto de valores são os valores inseridos pelo usuário. O segundo conjunto de valores são os valores medidos ou detectados a partir do que a fonte estiver fornecendo no momento. Esta função é comumente chamada de “readback”.

Em operações normais, o valor da tensão de readback deve estar próximo do valor configurado. O valor do readback da corrente dependerá da resistência da carga, pois é a resistência da carga que determina quanta corrente está sendo consumida a partir da alimentação. É importante lembrar que o valor de “corrente” inserido pelo usuário é um limite superior ou um valor máximo; ele não “força” a fonte de alimentação a fornecer uma determinada corrente.

Além de simplesmente exibir os valores, o readback também é usado em três outras áreas: sensoriamento remoto, funções de proteçãoe determinação da tensão constante ou modo de corrente contínua.

Sensoriamento remoto

Os cabos condutores da fonte de alimentação podem reduzir a tensão observada na carga porque eles têm uma resistência diferente de zero. Em muitos casos, isso pode ser ignorado. No entanto, pode ser significativo para pequenas resistências de carga ou correntes altas.

O sensoriamento remoto permite que as fontes de alimentação CC de bancada superem a queda de tensão causada pelos cabos condutores de alimentação. Saiba mais sobre sensoriamento remoto aqui.

Funções de proteção

As funções de proteção são projetadas para proteger a carga contra tensão excessiva ou “sobretensão”, contra corrente excessiva ou “sobrecorrente”e contra potência excessiva ou “sobrepotência”.Todas essas três funções desativam a saída de alimentação quando um limite é excedido. Muitas vezes, também existe algum tipo de indicação visual e/ou sonora quando a proteção é ativada. Na maioria dos casos, a saída de alimentação deve, então, ser reiniciada manualmente.

As funções de proteção normalmente são configuradas e habilitadas/desabilitadas por canal, embora a proteção contra sobrecorrente possa estar ligada a outros canais, ou seja, se o “fusível eletrônico” de um canal for desarmado, todos os canais vinculados a ele também serão desabilitados. E a proteção contra sobrecorrente também pode ter um atraso na inicialização, para evitar que a saída seja desabilitada devido a correntes de partida altas, mas de curta duração.

Por fim, a própria fonte pode ter uma função de proteção contra superaquecimento que a desliga se a sua temperatura interna ficar alta demais.

Modos de tensão constante e de corrente contínua

O terceiro uso principal do readback está relacionado aos chamados modos de “tensão constante” e de “corrente contínua”. A corrente excessiva e/ou inesperadamente alta pode acontecer quando a resistência de carga diminui. Uma vez que a corrente alta geralmente danifica ou destrói a carga, é importante evitar que essa situação aconteça.

Uma forma de evitar esse problema é através da redução da tensão para que a corrente caia e fique abaixo do limite. Esse modo de operação é chamado de “modo de corrente contínua”.

Saiba mais sobre tensão constante e corrente contínuaaqui.