Porady
Dzięki zasilaczom laboratoryjnym i laboratoryjnym urządzeniom zasilającym możliwa jest zmienna regulacja napięcia wyjściowego, dlatego urządzenia te mogą być elastycznie wykorzystywane w obszarach badań i rozwoju oraz konserwacji. Czym różni się zasilacz laboratoryjny od standardowego zasilacza i na co zwrócić uwagę przy jego zakupie? Dowiecie się o tym w naszym poradniku.
Główne zadanie zasilacza konwencjonalnego i urządzeń zasilających są identyczne:
Dostarczają one prąd do podłączonego urządzenia elektrycznego. Termin zasilacz lub urządzenie zasilające często odnosi się do zasilacza wtyczkowego lub zasilacza komputera. Taki zasilacz zazwyczaj dostarcza dokładnie takie napięcie, jakiego potrzebuje do działania urządzenie elektryczne, takie jak notebook. Natomiast w przypadku zasilacza laboratoryjnego prąd i napięcie można regulować w sposób zmienny. Dzięki temu urządzenie może być indywidualnie dopasowane do różnych zadań. Większość zasilaczy laboratoryjnych posiada zintegrowany wyświetlacz LC, który pokazuje użytkownikowi aktualnie wybrane napięcie i prąd.
Pojęcia zasilacz laboratoryjny i laboratoryjne urządzenie zasilające są często używane synonimicznie. Zazwyczaj chodzi o zasilacz, w którym napięcie może być regulowane w sposób zmienny. W naszym sklepie internetowym znajdują się między innymi 19-calowe zasilacze laboratoryjne przeznaczone do montażu w odpowiedniej szafie rack lub szafie sprzętowej, a także jednostki stołowe.
Jakie są szczególne cechy zasilacza laboratoryjnego?
Oprócz możliwości zmiennej regulacji prądu i napięcia, regulowane zasilacze laboratoryjne posiadają kilka innych cech szczególnych: w zależności od modelu, zasilacz laboratoryjny może mieć kilka wyjść. Są one zawsze zabezpieczone przed zwarciem, odwróceniem polaryzacji i przeciążeniem, przynajmniej w markowych urządzeniach. Tętnienia resztkowe, zachowanie impulsów i szumy napięcia wyjściowego są zwykle określane dla zasilacza laboratoryjnego. Taki zasilacz posiada również regulowany limit prądu. Niektóre zasilacze regulowane mogą być również precyzyjnie sterowane za pomocą komputera dzięki odpowiednim interfejsom.
Budowa zasilaczy laboratoryjnych oraz zasilających urządzeń laboratoryjnych zależy od tego czy są to zasilacze transformatorowe czy impulsowe: Głównym elementem zasilacza transformatorowego jest transformator, od którego pochodzi jego nazwa. Jest to masywna cewka z rdzeniem wykonanym z żelaza. W takim zasilaczu napięcie wejściowe jest podnoszone lub obniżane przez transformator. Następnie napięcie jest prostowane i wygładzane przez kondensatory. Jeśli napięcie jest dodatkowo stabilizowane przez regulator liniowy, to nazywany jest również zasilaczem liniowym. Zaletami takich modeli jest prosta konstrukcja i niska cena zakupu. Dodatkowo zasilacz transformatorowy powoduje mniej zakłóceń. Wadą jest duża masa, za którą odpowiada przede wszystkim transformator, oraz niska sprawność. Niska sprawność powoduje zwiększone wydzielanie ciepła, więc odpowiednie zasilacze zwykle muszą być chłodzone dodatkowym wentylatorem.
Natomiast budowa zasilacza impulsowego jest znacznie bardziej skomplikowana. W pierwszym etapie napięcie przemienne jest prostowane. Napięcie to jest następnie "siekane" w zasilaczu tak, że powstaje napięcie zmienne o wysokiej częstotliwości. Następnie napięcie jest ponownie prostowane i wygładzane. Zasilacze impulsowe punktują wysoką sprawnością i mają znacznie mniejszą wagę w porównaniu z zasilaczami transformatorowym. Kolejną zaletą tych zasilaczy laboratoryjnych jest duża tolerancja napięcia wejściowego. Z drugiej strony układy są znacznie bardziej skomplikowane niż w przypadku zasilacza z transformatorem. Wysiłek potrzebny do wygładzenia i przefiltrowania napięcia jest znacznie większy. Ponadto zasilacze impulsowe reagują w sposób bardziej wrażliwy na zakłócenia o wysokiej częstotliwości.
Na co zwrócić uwagę przy zakupie zasilaczy laboratoryjnych?
Przy zakupie zasilacza regulowanego najważniejsze elementy do rozważenia podczas zakupu to dostępna moc, a także maksymalne napięcie wyjściowe i maksymalny prąd wyjściowy. Przed zakupem należy zastanowić się, ile wyjść powinien mieć zasilacz. Oprócz jednostek z jednym wyjściem, dostępne są modele oferujące do czterech wyjść. Generalnie w przypadku zasilacza laboratoryjnego 0-30 V mamy do wyboru jednostki stacjonarne oraz modele 19-calowe, które można zainstalować w odpowiednim stojaku lub szafie. Jeśli potrzebujesz skalibrowanego regulowanego zasilacza, możesz wybrać pomiędzy certyfikatem DAkkS, ISO lub certyfikatem fabrycznym specyficznym dla producenta.
Do wielu zastosowań wystarczy już zasilacz laboratoryjny 0-30 V z regulowanym ograniczeniem prądu. Do szczególnie wymagających zadań przydatny może być programowalny zasilacz laboratoryjny. Urządzenia można podłączyć do komputera za pomocą różnych interfejsów. Przy takim zasilaczu można np. indywidualnie zaprogramować krzywe prądowe i napięciowe. Zazwyczaj zasilacze laboratoryjne mają cyfrowe wyświetlacze, na których można odczytać prąd i napięcie. Tutaj należy zwrócić uwagę na podświetlany wyświetlacz. To tylko szczegół, ale podświetlony wyświetlacz jest znacznie łatwiejszy do odczytania, zwłaszcza w słabych warunkach oświetleniowych. Ważna jest również dokładność, z jaką urządzenie pracuje. Jeśli chodzi o dokładność zasilacza, należy rozróżnić dokładność wyświetlania i dokładność ustawiania. Tzw. dokładność wyświetlania wskazuje na stopień dokładności pomiędzy wyświetlanymi wartościami prądu i napięcia a napięciem rzeczywistym. Z kolei dokładność nastaw wskazuje na dokładność nastawianych wartości zadanych.
Nasza praktyczna rada: zwróć uwagę na ciepło odpadowe zasilaczy transformatorowych!
Należy wziąć pod uwagę, że zasilacz transformatorowy może generować niemałą ilość ciepła odpadowego. Urządzenia te są zazwyczaj wyposażone w dodatkowy wentylator do chłodzenia. Trzeba upewnić się, że wentylator pracuje jak najciszej, aby uniknąć przeszkadzającego hałasu. Ważne jest również, aby na taki zasilacz laboratoryjny było wystarczająco dużo miejsca, aby możliwa była jak najlepsza cyrkulacja powietrza.
FAQ – najczęściej zadawane pytania dotyczące zasilaczy laboratoryjnych i urządzeń zasilających
Co oznacza tętnienie szczątkowe?
Termin tętnienia szczątkowego odnosi się do składowej napięcia przemiennego, która nakłada się na wyprostowane i wygładzone napięcie stałe.
Co to jest kondensator filtrujący?
Podczas pracy obwodu prostownika powstaje napięcie stałe, które może silnie pulsować. Za pomocą kondensatora elektrolitycznego, który ma dużą pojemność, można zapobiec tej pulsacji. W tym przypadku kondensator wygładza napięcie. Jest wtedy również określany kondensatorem filtrującym.
Czy mogę używać zasilacza laboratoryjnego również jako ładowarki?
Jeżeli zastosowany programowalny zasilacz laboratoryjny umożliwia ustawienie napięcia wyjściowego i prądu wyjściowego, to w zasadzie możliwe jest wykorzystanie go jako ładowarki. W tym przypadku należy pamiętać, że napięcie końcowe ładowania akumulatora musi być ustawione jako maksymalne napięcie wyjściowe, a prąd ładowania jako maksymalny prąd wyjściowy na zasilaczu.