威思曼所生產(chǎn)的高壓電源主要有兩種控制方式:
一、模擬量控制(0~5V/0~10V電壓)
原理:核心是通過閉環(huán)反饋機制,實時檢測輸出電壓和電流實時檢測后與基準值比較產(chǎn)生誤差信號,再通過運放、晶體管等模擬器件調(diào)節(jié)能量輸出,同時利用模擬電路實現(xiàn)過壓、過流等快速保護。
模擬控制的優(yōu)勢:模擬控制電路通常由分立元件或?qū)S媚M芯片構成,通過硬件電路直接實現(xiàn)控制邏輯,信號傳輸和處理無需經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換及數(shù)字運算,可實現(xiàn)純硬件實時閉環(huán),不存在數(shù)字控制中的采樣延遲或計算延遲,能更精準地抑制瞬時干擾,保證輸出電壓和電流的穩(wěn)定性。因此能快速響應輸入變化或負載波動,并且信號放大、調(diào)節(jié)過程中能保持較好的線性關系,可實現(xiàn)高精度的連續(xù)調(diào)節(jié),尤其在高壓輸出的微調(diào)、線性穩(wěn)壓等場景中,控制精度更容易保證,且抗電磁干擾能力較強,特別適合對動態(tài)性能要求高的場合,例如在高溫、振動等惡劣環(huán)境下穩(wěn)定性優(yōu)勢很大。
二、數(shù)字量控制,數(shù)字通訊接口(RS232/RS485、USB、以太網(wǎng)、光纖接口等)
原理:核心是將模擬信號數(shù)字化處理后完成閉環(huán)控制。其原理是:先通過 ADC 將檢測到的輸出電壓和電流模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字量,送入微處理器與預設的數(shù)字基準值比較,經(jīng)算法計算出調(diào)節(jié)量,再通過 DAC 或數(shù)字 PWM 模塊轉(zhuǎn)換為模擬信號,控制功率器件的工作狀態(tài),從而穩(wěn)定輸出。
數(shù)字控制的優(yōu)勢:可實現(xiàn)遠程精確控制,傳輸距離遠(如 RS485 可達千米級);支持多參數(shù)設置(電壓、電流、保護閾值等)和數(shù)據(jù)回讀;易于集成到自動化系統(tǒng),適合批量控制??赏ㄟ^軟件算法,精準補償硬件非線性、溫漂等誤差,實現(xiàn)比模擬控制更高的輸出電壓和電流調(diào)節(jié)精度,長期穩(wěn)定性更好,尤其適合精密儀器、半導體制造等對參數(shù)要求嚴苛的場景。能夠輕松實現(xiàn)模擬電路難以完成的高級控制算法,如自適應控制、模糊控制、預測控制等。這些算法可根據(jù)負載變化、環(huán)境干擾等動態(tài)優(yōu)化控制參數(shù),有效抑制非線性負載、瞬時擾動對輸出的影響,提升電源在復雜工況下的適應性。便于集成數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷等功能,實現(xiàn)遠程監(jiān)控、參數(shù)配置和歷史數(shù)據(jù)追溯,滿足現(xiàn)代工業(yè)自動化和智能化的需求。例如,可通過軟件設置自動保護邏輯,在過壓、過流時快速響應并記錄故障信息。數(shù)字控制的基準參數(shù)(如輸出電壓基準、保護閾值)由軟件設定,避免了模擬電路中電阻、電容等元件離散性導致的產(chǎn)品差異,批量生產(chǎn)時一致性更好。