직렬 및 병렬 작동 이해하기

저자: Paul Denisowski, 테스트 및 측정 장비 전문가

최대 출력 전압 또는 전류를 높이기 위해 복수의 전원 채널을 직렬 또는 병렬로 연결하는 방식에 대해 말씀드립니다.

많은 DC 벤치탑 전원공급장치에 복수 채널이 있으며 대부분의 경우 장치 또는 부하를 구분하기 위해 이러한 채널을 독립적으로 사용하여 전력을 공급합니다. 또한 복수의 전원 채널 출력을 결합하면 단일 채널로 공급 가능한 레벨 이상으로 출력 전압 또는 전류를 높일 수 있는 경우가 많습니다.

채널을 이러한 방식으로 결합할 때 한 가지 요구사항은 채널이 부동 상태여야 하며 갈바닉 절연 상태여야 한다는 것입니다.

부동: 채널이 공통 기기 접지에 연결되어 있지 않은 상태
절연: 채널이 서로 독립적이며 채널 간 전류가 흐르지 않는 상태

전원 채널을 결합하는 방법은 두 가지가 있습니다. 채널이 직렬로 연결된 경우 전압을 높일 수 있습니다. 채널이 병렬로 연결된 경우 전류를 높일 수 있습니다. 이러한 연결은 일반적으로 외부적으로 수행하지만 전원공급장치 자체 내에서 연결이 가능한 경우도 있습니다.

DC 벤치탑 전원공급장치의 직렬 작동

직렬 작동에서는 채널을 결합하므로 단일 채널을 사용하는 경우에 비해 높은 전압을 생산합니다. 이 예제에서는 25V 출력이 구성된 채널 4개가 각각 직렬로 연결되어 있습니다. 결과적으로 100V 결합 출력 전압을 제공합니다.

채널이 동일한 전압일 필요는 없습니다.

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채널이 동일한 전압일 필요는 없습니다.

전압을 높이기 위해 채널을 직렬로 연결할 경우 채널의 최대 전압-접지 정격을 초과하지 않는 것이 중요합니다. 최대 채널 전압은 일반적으로 최대 출력 전압보다 높지만 여전히 제한됩니다.

추적 기능을 사용하면 선택한 모든 채널에서 전압과 전류를 동시에 조절할 수 있습니다.

1. 예를 들어 이 전원 채널은 단일 채널에서 최대 64V를 생산할 수 있으며 접지 전압은 최대 250V입니다. 음극 단자를 접지에 연결하고 최대 출력 전압을 구성하면 채널 전체에 64V 접지 전압이 공급됩니다.

2. 대신 이 채널의 음극 단자를 36V를 생산하는 전압 소스에 직렬로 연결할 경우 채널의 총 전압은 100V가 되며 한도인 250V보다 여전히 작습니다.

3. 이 채널에 직렬 연결된 입력 전압을 200V로 높일 경우 채널의 총 전압은 264V가 되며 최대 접지 전압인 250V를 초과하여 손상 가능성이 있거나 위험한 상황이 될 수 있습니다.

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DC 벤치탑 전원공급장치의 별렬 작동

병렬 작동은 높은 전류를 생산하기 위해 사용합니다. 이 예제에서 4개 채널이 2V로 설정되어 있지만 각 채널은 최대 10A까지 공급받을 수 있습니다. 이러한 채널을 병렬로 연결할 경우 전체 부하에 2V만 적용되지만 결합 채널은 부하를 통해 최고 40V까지 공급할 수 있습니다.

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정전압 모드에서 병렬로 작동하고 정전류 모드에서 직렬로 작동할 경우 채널 사이에 전력, 전압, 전류를 합리적으로 배분하기 위해서는 채널을 구성할 때 특정 규칙을 준수해야 합니다. 로데슈바르즈의 R&S®NGA102및 R&S®NGA102전원공급장치는 채널 결합을 지원합니다. 직렬 또는 병렬 채널 결합 시 장치는 단일 채널 전원공급장치처럼 작동해 두 배의 전압 또는 전류 범위를 제공합니다. 직렬 모드에서는 출력이 내부적으로 연결되는 반면 병렬 모드에서는 외부 배선이 필요합니다.

요약

모든 전원 채널에 최대 출력 전압 및 전류가 적용됩니다.
높은 전압 또는 전류를 얻으려면 복수의 전원 채널을 결합해야 합니다.
- 직렬 연결 시 달성 가능한 최대 출력 전압이 높아집니다
- 병렬 연결 시에는 최대 출력 전류가 높아집니다
직렬 연결의 경우 각 채널에 대한 최대 접지 전압을 초과하지 않는 것이 중요합니다.

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