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双极性电源PBZ系列的“模拟”串联输出

通过桥接达到两倍的额定输出电压

双极性电源的串联输出

本次为大家介绍的是双极性电源PBZ系列的应用话题。关于PBZ系列,我们收到过客户提出的“有没有串联连接的方法?”的咨询内容。其回答是“非常抱歉,没有。”但是,这对于技术人员来说,是一种略感难堪的回忆。

PBZ系列虽然称其为“电源”。但实质上是功率放大器。因此,我尝试寻找有没有提高功率放大器功率的便捷方法。如果您对音响设备比较熟悉,可能更容易理解。

在立体声音频放大器中有一种称为“BTL开关”的功能。接通该开关后,左声道(Lch)的功率放大器和右声道(Rch)的功率放大器进行桥接(BTL),作为一台单声道放大器工作(图1)。顺便说一句,BTL是Bridge Tied Load或者Bridged Trans Less的简称。其中,标题照片是BLT汉堡(笑)。

图1 立体声连接与BTL连接

在(图1)的BTL连接中,如果把功率放大器当成PBZ系列,把音响当成试验对象的话,理论上可以按照相同的方法使用。

因此,虽然不是严格意义上的串联,但作为能使输出电压倍增(增幅)的一种方法,在这里为您介绍设置方法以及使用注意事项等。

连接方法

本连接方法如(图2)所示,使用各电源的OUT端子之间的电压作为输出,另外,对输出进行接地时,只允许COM端子接地。在频率特性方面,额定电压(CV)会恶化到50%(50kHz)左右,CC会恶化到80%(8kHz)左右。根据使用用途的不同,可以充分满足作为高速双极性电源的使用要求。

图2

其工作原理是,针对BTL MASTER(以下简称“主机”)的PBZ输出电压(+V),由BTL SLAVE(以下简称“副机”)的PBZ输出反相电压(-V),将主机的OUT端子和副机的OUT端子之间电压作为输出电压使用。这样,对RL施加的输出电压就会达到两倍。

因此,接线时,

  1. 连接各机(主机及副机)的COM端子。

  2. 将各机的OUTPUT端子与RL连接。

  3. 确认背面输出端子的OUT端子未和GND连接。另外,根据需要,可以将背面的输出端子的COM端子和GND连接。

  4. 将主机背面的J1连接器的CV MONITOR输出(13,18)和副机前面板的EXT SIG IN连接。

  5. 连接主机背面的TRIG OUT输出和副机背面的TRIG IN,进行触发同步。

各设备的设置

如(图1)所示进行配线后,对各设备进行如下设置。这里设置的内容是关于“同步运行功能”和“外部信号输入(外部电压控制)”的设置操作。其中,在进行各种设置之前,建议按住SHIFT键的同时,接通POWER开关,事先将各种设定值恢复为出厂设置。

主机的设置

通过主机的OUTPUT ON/OFF开关的操作,可以使副机同时进行OUTPUT ON/OFF工作,需要对CONFIG[3](3/7)的SYNCRONUS>OPERATION进行如下设置(参见使用说明书P.89)。

  1. 点击几次CONFIG键,移动至3/7。

  2. 通过旋钮,将SYNCRONUS>OPERATION设置为“MASTER”。

  3. 如 2. 所示,当显示出现变更时,设置立即生效。

副机的设置

Step1.
为了确保副机的OUTPUT ON/OFF可以随同主机的OUTPUT ON/OFF开关的操作而工作,对CONFIG[3](3/7)的SYNCRONUS>OPERATION进行如下设置(参见使用说明书P.89)。

  1. 点击几次CONFIG键,移动至3/7。

  2. 通过旋钮,将SYNCRONUS>OPERATION设置为“SLAVE”。

  3. 如 2. 所示,当显示出现变更时,设置立即生效。

Step2.
因为副机与主机的输出电压同步工作,所以不使用内部信号源,将输入至前面板EXT SIG IN的主机的CV监视器作为外部信号源使用。因此,对CONFIG[2](2/7)的SIGNAL SOURCE>SELECT进行如下设置(参见使用说明书P.88)。

  1. 点击几次CONFIG键,移动至2/7。

  2. 通过旋钮,将SIGNAL SOURCE>SELECT设置为“EXT”。

  3. 通过旋钮,将SIGNAL SOURCE>EXT SELECT设置为“BNC”。

  4. 如 2.,3. 所示,当显示出现变更时,设置瞬间生效。

Step3.
相对于主机的输出电压+V,确保副机的输出电压变成-V,将对外部信号电路增益和输出的极性进行设置。因此,对CONFIG[2](2/7)的SIGNAL SOURCE>EXT GAIN进行如下设置(参见使用说明书P.88)。

  1. 点击几次CONFIG键,移动至2/7。

  2. 通过旋钮,对SIGNAL SOURCE>GAIN进行以下设置。通过设置为负值,使极性翻转。
    ・PBZ20为 -10.00
    ・PBZ40为 -20.0
    ・PBZ60为 -30.0
    ・PBZ80为 -40.0

  3. 如 2. 所示,当显示出现变更时,设置立即生效。

  4. 通过 2. 的增益调整,使主机的输出电压与副机翻转的电压值准确地保持一致。

操作方法

  • OUTPUT ON/OFF操作只能通过主机进行。

  • CV的设定值,CC的设定值,电流限位的设定值通过主机进行。

  • 如果使用同一机型,则输出电压可以达到主机设定值的两倍。

  • 将副机的RESPONSE设置为最快。

  • 通信控制针对主机进行。

输出

这是使用两台PBZ40-10进行实验时的输出波形。

使用恒压工作时的上升特性(图3)和下降特性(图4)。

PBZ40-10
RESPONSE
  MASTER:3.5us(CV)
  SLAVE:3.5us(CV)
AC 40Vpp DC 0V
RL=8Ω
SLAVE EXTGAIN:-20

图3 上升
图4 下降

使用恒流工作时的上升特性(图5)和下降特性(图6)。

PBZ40-10
RESPONSE
  MASTER:70us(CC)
  SLAVE:3.5us(CV)
AC 20Vpp DC 0A
RL=8Ω
SLAVE EXTGAIN:-20

图5 上升
图6 下降

其他及使用注意事项

由不同机型构成时

构成PBZ时,使用额定电压相同或者不相同的设备均可以实现。但是,在使用额定电压不同的设备时,副机的输出电压需要按照相同的比例进行设置,因此,输出电压不会达到两倍。

例如,将PBZ40作为主机,将PBZ20作为副机时,如果将PBZ40的电压设置为20V,则PBZ20的输出电压为10V,向负载供应的电压为30V。

测量时的注意事项

测量输出电压时,通过示波器进行电压测量时请使用差动探针。PBZ的输出会因探针而短路,存在探针烧损的可能性。

如何得到CV 100KHz的频率特性

如(图7)所示,作为普通的BTL功率放大器使用。为了确保函数信号发生器(FG)达到所希望的电压,应对EXT SIG IN输入信号,并将GAIN设置为负值,使副机的极性翻转。进行触发同步的连接,使两台设备实现输出ON/OFF同步。在该方法中,也只允许COM端子接地。

图7

此外,本专栏制作时得到本公司产品开发一部风见泰希先生的大力协助。

TEXT BY
神崎 信夫
手机beat365事业推进部 SE课

[主要产品开发业绩]
直流稳定电源 PAD-L系列,PMC系列,PAN系列,定制品
交流稳定电源 PCR系列
充放电电源装置 PFX40W-08,PFX20W-12,定制品
电子负载装置 PLZ-3W系列
电源控制器DPO2212A,PAK-E2,PIA3200

[销售实绩]
Aeroflex产品销售

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