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R&S®Essentials | 전원공급장치 기초

직렬 전원 공급과 병렬 전원 공급 비교

작성자: Elizabeth McKenna, R&S®ESSENTIALS 제품 매니저 및 Paul Denisowski, 테스트 및 계측 전문가

많은 DC 벤치탑 전원공급장치가 독립 또는 결합 작동으로 성능을 개선할 수 있도록 복수의 채널을 제공합니다. 이러한 채널을 직렬 또는 병렬로 구성하여 더욱 높은 출력 또는 전압을 구현할 수 있습니다.

전원 공급 채널을 결합하는 이유

전원공급장치로 작업할 때에는 단일 채널이 제공할 수 있는 것보다 높은 출력이 필요한 셋업을 사용할 수 있게 됩니다. 전원 공급 채널을 직렬 또는 병렬로 연결하면 추가 장비 없이도 전압 또는 전류를 높여 특정 테스트 요구사항을 충족할 수 있습니다.

직렬 연결과 병렬 연결 비교

전원 공급 채널을 결합하는 방법은 두 가지입니다.

채널을 직렬로 연결하면 출력 전압이 높아집니다.
채널을 병렬로 연결하면 출력 전류가 높아집니다.

이러한 연결은 일반적으로 외부에서 연결하는 방식이지만 R&S®NGA100과 같은 일부 전원공급장치 모델은 채널을 내부에서 연결하는 직렬 채널 결합을 지원하여 더욱 간단한 셋업이 가능합니다.

채널 연결 시 유일한 요구사항은 갈바닉 절연된 부동 채널이어야 한다는 것입니다.

부동 채널은 공통 기기 접지에 연결되어 있지 않습니다
절연 채널은 상호 전류가 흐르지 않으며 서로 독립적입니다

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직렬 전원 공급과 병렬 전원 공급 비교

전원공급장치 직렬 연결

직렬 작동에서는 더 높은 출력 전압이 가능합니다. 전원 공급 채널을 직렬로 연결하려면 한 채널의 양극을 다른 채널의 음극에 연결합니다. 이러한 채널은 동일 전원 공급 내에 있을 수 있지만 별도 전원공급장치의 채널도 연결할 수 있습니다.

이 셋업에서 출력 전압은 두 채널을 결합한 전압이 되며 회로 전류는 변경되지 않습니다. 예를 들어, 각 채널의 출력이 25 V일 경우 네 채널을 직렬로 연결하면 총 100 V가 됩니다. 이때 각 채널의 최대 접지 전압을 초과하지 않는 것이 중요합니다.

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전원 공급 채널을 연결하여 100 V 달성

전원공급장치 병렬 연결

병렬 작동에서는 전류를 더 높일 수 있습니다. 전원 공급 채널을 병렬로 연결하려면 채널들의 음극을 연결해 공통의 음극 접속을 만들고 양극을 연결해 공통의 양극 접속을 만듭니다. 이러한 채널은 동일 전원 공급 내에 있을 수 있지만 복수의 전원공급장치를 병렬로 연결해야 합니다.

이 셋업에서는 각 채널의 전류가 더해지며 부하 사이의 전압은 일정하게 유지됩니다. 예를 들어, 각각 2 V로 설정되어 있고 최대 출력이 10 A인 네 채널을 연결하면 출력은 2 V가 되고 결합 전류 용량은 40 A가 됩니다.

병렬 구성에서는 부하 공유를 통해 단일 전원 공급에서의 과부하를 방지함으로써 전류를 더욱 균일하게 분산할 수 있습니다.