エンジニアコラム

itou-kouichi 伊藤 浩一

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直流電源なるほどガッテン(2)

2017.03.06

直流電源なるほどガッテン(2)

バイポーラ電源を使わない極性切替え電源システム

概要とシステム構成

バイポーラ電源、極性切替え機などを使用せず、標準品を組み合わせることでプラス・マイナス電流が流せる簡易的な電流センサー試験システムが構築できないかとのご要求から考案した、直流電源装置、電子負荷装置を組み合わせた電源システムです。
このシステムではプラス電流、マイナス電流それぞれに直流電源(PWX1500L)と電子負荷(PLZ1004W)を使用することで切替え機なしで、電流センサーにプラス・マイナス電流(100A)を流すことができます(図1)。

図1 システム構成図とその等価回路

動作説明

直流電源は、定電圧(CV)モードで動作させます。電流の制御は直流電源ではなく電子負荷により行います。
直流電源はプラス側・マイナス側共に定電圧(CV)モードにし、電圧は、電子負荷の最小動作電圧に電流センサーなどの電圧降下分を合わせた値以上の設定とします(PLZ1004W:1.5V+α以上)。電子負荷は、プラス側・マイナス側共に定電流(CC)モードにし、ここで流したい電流値を設定します。

プラス電流を流すときはプラス側の電子負荷の電流値を設定しLOADオンします。このときマイナス側電子負荷はLOADオフ、または0A設定とします。逆にマイナス電流を流す場合には、マイナス側の電子負荷の電流値を設定しLOADオンします。このときプラス側電子負荷はLOADオフ、または0A設定にします。
ちなみにプラス側・マイナス側電子負荷にて同時に電流を流しますと、電流センサーに流れる電流は合算された電流値となります。

なお注意点として、このシステムでは極性切替えのラグ(時間遅延)が発生します。バイポーラ電源のようにプラスからマイナスへ切替えなしに移行することは出来ません。電子負荷の制御方法にもよりますが、数百msの切替え時間が発生します(図2)。

図2 電流変化の違い

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