Выходное напряжение в чем измеряется

Параметры выходного напряжения в импульсных источниках питания MEAN WELL

В большинстве случаев для выбора источника питания достаточно двух основных параметров – выходное напряжение и выходной ток, которые определяют мощность источника питания. Такое упрощение возможно для ряда нагрузок, где допускается варьирование выходных параметров источника питания в достаточно широких пределах. Однако для оценки применимости блока питания в конкретных условиях эксплуатации компания MEAN WELL приводит ряд дополнительных параметров выходного напряжения, которые можно или следует учитывать при выборе:

Отклонение напряжения

Отклонение напряжения (Voltage Tolerance) – относительная величина (выражается в процентах), характеризует возможное и допустимое отклонение от номинального уровня. Как правило, это величина учитывает дополнительные отклонения стабильности по входу (сети) и выходу и позволяет оценить максимальное отклонение напряжения от номинального значения.

Пульсации и шум

Пульсации и шум (Ripple and Noise) – абсолютная величина (выражается, как правило, в мВ) размаха напряжения, характеризующая частотные компоненты в выходном напряжении постоянного тока в импульсных источниках питания. Пульсации возникают как следствие выпрямления входного напряжения сети в выпрямителе блока питания; частота пульсаций равна удвоенной частоте сети. Шум – это вторая частотная компонента, возникает за счет работы ключевых элементов БП в импульсном режиме.

Стабильность по входу/сети

Стабильность по входу/сети (Line Regulation) – относительная величина, характеризует изменение выходного напряжения при изменении входного напряжения в допустимом диапазоне. То есть параметр стабильность по входу позволяет оценить качество работы импульсного источника питания в условиях нестабильной сети. Определяется по формуле:

Стабильность по выходу

Стабильность по выходу (Load Regulation) – относительная величина, характеризует изменение выходного напряжения при изменении нагрузки на трех уровнях – минимальная нагрузка, максимальная, и половина. То есть параметр стабильность по выходу позволяет оценить качество работы импульсного источника питания в условиях нестабильной или вариативной нагрузки, подключенной к блоку питания. Определяется по формуле:

Значения параметров выходного напряжения в импульсных источниках питания зависят от применяемой топологии, мощности, ширины ряда выходных напряжений в серии и назначения блоков питания. Так, например, для светодиодных источников питания малой мощности APV-12 характерны невысокие параметры:

А для блоков питания на DIN-рейку серии EDR-120 значения параметров уже значительно лучше и соответствуют значениям для серий блоков питания промышленного применения:

Для консультирования или уточнения информации по источникам питания MEAN WELL обращайтесь по адресу электронной почты Meanwell@chipdip.ru.

• • Магазины и оптовые отделы
  • Видео
  • Новости
  • Каталог брендов
  • Каталоги автозапчастей
  • Акции и спецпредложения
  • Калькуляторы
  • Обратная связь

  Как правильно измерить выходное напряжение повышающего преобразователя?

  Во избежание просадки напряжения мультимером рекомендуют использовать делитель, например на 100МОм. Я не пойму, как в данном случае поможет делитель? Допустим, напряжение на выходе преобразователя 400в, мы подключаем делитель из 10 резисторов на 10МОм, замеряем напряжение на одном резисторе. Резистор и мультиметр оказываются подключены параллельно их общее сопротивление (если внутреннее сопротивление мультиметра 10МОм) составит 5МОм, таким образом общее сопротивление схемы будет 95 МОм, ток соответственно 400/95000000=4,21мкА. Измеряемое напряжение на резисторе составит 4,21мкА*5МОм=21В. Умножив 21 на 10 получаем 210в, но никак не 400в. Что я не так считаю?

  • Вопрос задан более трёх лет назад
  • 410 просмотров

  Комментировать
  Решения вопроса 0
  Ответы на вопрос 2

  

  Там что такие проблемы с мощностью источника, что 10 МОм его сопротивления внесут существенные изменения выходного напряжения? Или нет возможности найти мультиметр с диапазоном до 1000 В?

  Как вариант ставите на нижнем резисторе буфер на ОУ с входным током несколько пА (на порядки меньше тока измеряемой цепи) и на выходе спокойно смотрите сигнал.

  Ток в нижнем резисторе известен.
  Общее напряжение будет равно: ток * суммарное сопротивление делителя: 4.21мкА * 95 МОм = 400 В с погрешностями округлений.

  Вы забыли учесть, что делитель стал не в десять раз после учета сопротивления измерительного прибора.
  Надо напряжение на резисторе умножать на 19.

  Ответ написан более трёх лет назад
  geopunk @geopunk Автор вопроса

  Максимальный выходной ток не более 20 мА. Мультиметр позволяет менять до 1000в, но все равно рекомендуют через делитель.
  Да, в расчётах вы правы, но рекомендация использовать делитель звучит именно так: измерить напряжение на одном резисторе и умножить на десять. При этом получится 210в, а никак не 400в.

  geopunk @geopunk Автор вопроса

  К тому же это я принял, что известно внутреннее сопротивление мультиметра. В реальности известно только сопротивление резисторов делителя.

  

  geopunk, возможно рекомендацию писали без учета столь конских номиналов резисторов, соизмеримых с сопротвлением мультиметра. Самый лучший вариант тогда ИМХО делитель + буферный ОУ с малым входным током или напрямую.

  По точности можно посмотреть паспорт, может быть вы без делителя уже получите необходимую точность.
  Ток даже через 10 МОм мультиметра на несколько порядков меньше тока 20 мА который способен отдать источник (40 мкА при 10 МОм)

  С резисторами будет еще их погрешность изготовления.

  Входное и выходное напряжение

  Входное напряжение (U_в) — это напряжение, которое поступает на вход преобразующего устройства. Стандартной единицей измерения этой величины принято считать вольт. Уровень входного напряжения напрямую зависит от источника. Например, в бытовой сети оно составляет 220 В, в то время как на подстанции этот показатель равен 10 кВ.

  

  Схема передачи электроэнергии

  Как формируется входное напряжение

  Входное напряжение вырабатывается различными источниками питания. Для бытовых и промышленных электросетей ими являются генераторы на электростанции. По электрическим линиям Uв поступает к потребителям.

  При расчете электронных схем необходимо точно определить величину входного напряжения, иначе это может привести к перегрузке подключаемых устройств или же отсутствии питания, необходимого для их стабильной работы.

  Формула напряжения зависит от его формы сигнала. Например, для синусоидального переменного напряжения формула имеет вид:

  

  Формула напряжения

  Формула переменного напряжения описывает его изменение во времени и является основой для анализа и расчета электрических цепей и устройств, работающих с переменным напряжением. Она представляет систему в идеальном состоянии. В реальных условиях работы электросети эти параметры немного искажаются.

  Различия между переменным и постоянным входным напряжением

  Переменное напряжение меняется по времени и имеет форму волны, которая может быть синусоидальной, квадратной или другой. Например, входное напряжение в розетке является переменным, поскольку заряд там постоянно меняется. Стандартная частота изменения данного параметра в бытовых сетях составляет 50 Гц.

  Постоянное входное напряжение не изменяется со временем. Бесперебойные источники питания, аккумуляторы выдают именно такой ток. Некоторые устройства могут работать только с постоянным напряжением, в то время как другие могут работать только с переменным напряжением. Также существует электротехника, которая может работать с обоими типами напряжения.

  

  Графики переменного и постоянного напряжений

  Как входное напряжение влияет на работу электроники

  Входное и выходное электрическое напряжение — два параметра, которые важны для стабильной работы электроустройств. Слишком низкое входное напряжение может привести к неполадкам и отказам в работе электронных устройств, а также к нестабильности их работы. Слишком высокое входное напряжение может привести к перегрузкам, перегревам, выходу из строя компонентов и повреждению устройства в целом.

  Кроме того, различные устройства могут иметь свои особенности работы с различными формами входного напряжения (например, с постоянным или переменным напряжением, с различными частотами и формами сигналов). При проектировании и эксплуатации электроники важно учитывать параметры входного напряжения и обеспечивать соответствующие защитные меры (например, использование стабилизаторов напряжения, фильтров и т.д.), чтобы обеспечить надежную и безопасную работу устройства.

  

  Схема преобразования напряжения

  Значимость входного напряжения в электронных микросхемах

  В каждом компьютере и бытовом приборе находятся электронные микросхемы. Они отвечают за разные функции, в том числе отключения и включения устройства. Правильность функционирования электронных микросхем зависит от значения напряжения на входе. Для каждого компонента определяется пороговое значение этого параметра.

  Если напряжение на входе ниже требуемого уровня, то микросхема не будет работать. В случае значительного превышения рекомендуемого значения она просто расплавится. Другие параметры микросхем, на которые влияет входное напряжение:

  • Энергопотребление. Если через розетку подается более 220 В, микросхема будет использовать больше электроэнергии. Это приведет к ее перегреву и повреждению других компонентов техники.
  • Скорость работы. При недостаточно высоком напряжении производительность микросхемы падает, что приведет к проблемам со стабильным функционированием всего устройства.
  • Корректность обработки данных. Если напряжение недостаточно высокое, микросхема может неверно расшифровывать поступающие от пользователя сигналы. В итоге это приведет к тому, что техника будет работать некорректно.

  Современные производители сложных, высокотехнологических устройств разработали способы дополнительной защиты микросхем от скачков тока. Если входное напряжение превышает заданный уровень, компонент автоматически отключается.

  

  Схема подключения защитного устройства

  Как измеряется входное напряжение

  Большинство параметров электрического тока измеряется мультиметром. С его помощью можно определить величину напряжения, сопротивления, силу тока, емкость конденсаторов и пр. Чтобы измерить переменное напряжение в розетке, необходимо:

  1. Выставить мультиметр в нужный режим (ACV).
  2. Указать предел измерений (750 В). На дисплее прибора отобразится указанный диапазон значений.
  3. Подключить щупы для замера параметров электрического тока.
  4. Подсоединить щупы к розетке.
  5. Дождаться появления результатов измерений.

  

  Замер напряжения в розетке

  С помощью мультиметра можно определить заряд аккумулятора или обычной батарейки. Для этого необходимо:

  1. Выставить мультиметр в режим DCV.
  2. Указать предел измерений 1000 В.
  3. Подсоединить красный щуп к плюсу, а черный к минусу.
  4. Дождаться появления на дисплее устройства результатов измерения.

  Различные проблемы, связанные с входным напряжением

  Входное напряжение в сети часто не соответствует установленным нормативам, т. е. оно может быть меньше или больше нужных параметров. Потребители электроэнергии косвенно влияют на это. В большинстве случаев проблема именно в подстанции или сетях, используемых для доставки электричества. Причины низкого входного напряжения:

  • Недостаточная мощность трансформатора на подстанции.
  • Непропорциональная (завышенная) нагрузка по 3 фазам.
  • Сечение ЛЭП и абонентских кабельных линий не соответствует проводимому току.
  • Ошибки монтажа в распределительном щитке.

  Для определения конкретной причины несоответствия заявленных параметров тока фактическим следует пригласить специалиста из энергораспределительной компании или непосредственно от поставщика электроэнергии.

  Входящее напряжение может быть повышенным из-за технологических и аварийных причин:

  • Нагрузка неравномерно распределяется между фазами. На одной фазе напряжение будет чрезмерно низким, в то время как на других начнет расти.
  • Обрыв линии электропередач или повреждение кабеля. При обрыве нейтрального провода (нуля) ток высокого напряжения попадает к обычным бытовым потребителям.
  • Целенаправленное повышение выходного напряжения на электроподстанции. Это делается для того, чтобы удаленные от ЛЭП абоненты смогли полноценно пользоваться электричеством.

  Способы нормализации входного напряжения

  Низкое входное напряжение можно нормализовать, подключив объект к сети через один мощный стабилизатор напряжения или же подсоединив отдельные электроприборы к локальным стабилизаторам. Эти устройства поддерживают параметры тока в заданных пределах.

  

  Пример схемы стабилизатора

  Современные производители изготавливают стабилизаторы для однофазных и трехфазных сетей. Мощность устройств зависит от технических характеристик и бывает от 5 Вт до 10 МВт. В промышленности самыми ходовыми моделями считаются стабилизаторы на 6 МВт. Трехфазные устройства могут быть с независимой регулировкой по каждой фазе или же с настройкой среднефазного напряжения на входе.

  

  Внешний вид одного из стабилизаторов

  Помимо стабилизаторов используют устройства защиты от перенапряжений, ограничители напряжений, реле (УЗО). Все эти приборы подключаются к сети для того, чтобы прекратить подачу электрического тока при значительном превышении предельных рабочих значений. Например, если напряжение вместо 220-230 В внезапно станет 280 В, при срабатывании защитного устройства подача электроэнергии на объект прекратится. Это сохранит подключенную к сети технику от перегрева и выгорания микросхем.

  Термин: Вход напряжения

  Вход напряжения – это обобщённое название входов устройств измерения или преобразования электрического напряжения. По своему физическому смыслу вход измерения напряжения должен быть параллельно включён в цепь измерения, в отличие от входа тока, а значит, должен иметь большое входное сопротивление R_ВХ, чтобы не вносить существенного влияния прибора в цепь измерения. Это влияние будет несущественным, когда выходное сопротивление источника сигнала (цепи, к которой подключается вход измерения или преобразования напряжения) значительно меньше входного сопротивления подключаемого входа напряжения.

  Для любого входа напряжения прибора (преобразователя) в его документации всегда оговаривается рабочий диапазон входного напряжения и предельно допустимое входное напряжение.

  С одной стороны, вышеизложенный смысл входа напряжения достаточно прост. С другой стороны, это понятие обрастает большим количеством технических подробностей в конкретных реализациях такого входа. На рисунке выше для входа напряжения условно показаны также «побочные» цепи прибора, которые возможны при рассмотрении конкретных реализаций входов напряжения: это цепи общего провода и сигнального заземления. «Побочность» этих возможных цепей в том, что они не имеют прямого отношения к определённому выше понятию вход измерения напряжения (но бесспорна важность этих «побочных» цепей при их наличии у прибора: их корректное подключение создаёт условия для правильной работы измерительного прибора или преобразователя). Отношение входа напряжения к этим «побочным» цепям (и наличие взаимосвязи с ними) классифицирует этот вход напряжения. Рассмотрим ниже эту классификацию.

  Классификация входов напряжения по отношению к цепи заземления

  В конкретных реализациях приборов (преобразователей) встречаются цепи сигнального заземления, а также цепи защитного заземления.

  • Изолированный вход напряжениягальванически изолирован от цепей сигнального и защитного заземления внутри рассматриваемого прибора.
  • Неизолированный вход напряжения соединён тем или иным способом с цепями сигнального и защитного заземления внутри рассматриваемого прибора (или имеет малое сопротивление относительно этих цепей) .

  Классификация входов напряжения по изоляции относительно других входов прибора

  • Одиночный изолированный вход (поканально изолированные входы).
  • Группа (секция) изолированных входов.
  • Входы без поканальной изоляции.

  Классификация входов напряжения по отношению к общему проводу

  В случае входов понятие общего провода возникает тогда, когда входы каким-то образом группируются между собой относительно общей точки:

  • Дифференциальный вход (один или более дифференциальных входов, имеющих две фазы относительно общего провода).
  • Вход(ы) с общей землёй.
  • Группа входов, имеющих цепь общего провода.
  • Поканально изолированные двухпроводные входы напряжения – это входы, не имеющие общего провода (или цепи сигнального заземления, выполняющего роль общего провода со стороны прибора измерения напряжения).

  Важно то, что отошение к общему проводу и к цепи заземления часто являются независимыми понятиями. Например, дифференциальный вход может быть как изолированным, так и не изолированным.

  Классификация входов напряжения по полярности входного напряжения

  Встречаются также входы с несимметричным рабочим диапазоном для напряжений положительной и отрицательной полярности.

  Обратите внимание, что если общий провод присутствует у данного входа напряжения, то его нельзя не подключать к источнику сигналов, иначе «плавающий» потенциал общего провода будет приводить к странным явлениям: спонтанно возникающему высокому межканальному прохождению и искажению сигналов при измерении (преобразовании).

  Перейти к другим терминам	Cтатья создана:	26.07.2014
  О разделе «Терминология»	Последняя редакция:	17.08.2019

  Использование термина

  Термин является ключевым при описании свойств измерительных входов различных приборов и систем сбора данных, например, в документации на выпускаемое оборудование OOO «Л Кард».

  

  Измерительная система LTR

  АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
  ±0,2 В…10 В; 2 МГц
  ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
  Цифровые входы/выходы:
  17/16, ТТЛ 5 В
  Интерфейс: USB 2.0 (high-speed), Ethernet (100 Мбит)
  Гальваническая развязка.

  

  Модуль АЦП/ЦАП
  16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, USB, Ethernet

  E-502

  АЦП: 16 бит; 16/32 каналов;
  ±0,2 В…10 В; 2 МГц
  ЦАП: 16 бит; 2 канала; ±5 В; 1 МГц
  Цифровые входы/выходы:
  18/16 TTL 5 В
  Интерфейс: PCI Express

  

  Плата АЦП/ЦАП
  16/32 каналов, 16 бит, 2 МГц, PCI Express

  L-502

  АЦП: 14 бит; 4 канала;
  ±0,3 В…3 В; 10 МГц
  ЦАП: 12 бит; 2 канала; ±5 В; 8 мкс
  Цифровые входы/выходы:
  16/16 ТТЛ, 5 В
  Интерфейс: USB 2.0 (high-speed).

  

  Модуль АЦП/ЦАП
  4 канала, 14 бит, 10 МГц, USB

  Похожие публикации:

  1. Freeze transform в maya
  2. Как изменяется активное сопротивление проводников при увеличении частоты тока
  3. Как найти начало и конец обмотки электродвигателя
  4. Формула в эксель если значение лежит в диапазоне то