中古プログラマブル直流電源の取扱実績・入荷のご連絡

プログラマブル直流電源は、出力電圧と出力電流の設定値を前面パネルだけでなく、通信コマンドや外部アナログ信号でも与えられる直流安定化電源である。商用交流を整流・平滑して直流にし、安定化回路で出力を一定に保つ基本構成は一般の直流安定化電源と同じだ。違うのは、設定・計測・保護をデジタル制御でまとめて管理し、試験システムやPLCに組み込んで自動で動かせる点にある。容量は数十Wの卓上機から、1台で数kW〜20kW級のラック機まであり、同じ機種を並列につないで数百kW級まで広げられる系列もある。
安定化方式は大きく2つに分かれる。シリーズレギュレータ(ドロッパ)方式は、負荷と直列に入れた制御トランジスタを可変抵抗のように働かせて電圧を調整する。損失は(入力電圧−出力電圧)×出力電流で、これがすべて熱になるため、効率が低く大きく重くなりやすい。その代わりリップル・ノイズが小さく応答も速いので、微小信号を扱う回路やセンサの評価に向く。スイッチング方式は、半導体スイッチのオン・オフを制御して出力を一定に保つ。小型・高効率で大容量にしやすいが、スイッチングに伴うノイズへの配慮が要る。定格電力の範囲内で電圧と電流の組み合わせを自由に選べるワイドレンジ型は、多くがこの方式である。出力の安定度は、入力電圧が±10%変動したときと、負荷が無負荷から定格まで変化したときの出力の変化量として規定されるのが一般的だ。
動作の基本は、定電圧(CV)と定電流(CC)の自動切替である。電圧設定値Vsと電流設定値Isで臨界抵抗Rc=Vs/Isが決まる。負荷抵抗がRcより大きければCVで動き、負荷抵抗が下がって電流がIsに達するとCCに移る。この切替点をクロスオーバポイントと呼ぶ。電流設定を0Aのまま出力をオンしても電圧が上がらないのは、この仕組みのためだ。二次電池の充電やレーザダイオード・LEDの試験では、CC動作を主に使う。
実務で効いてくるのは外部制御と監視の機能である。通信インターフェースはLAN、USB、RS-232C、GPIBなどがあり、どれを載せているかは機種ごとに異なる。アナログ制御は0〜5Vまたは0〜10Vの信号で出力を変える形が一般的で、同じレンジの電圧・電流モニタ出力や、アラームなどの状態信号出力も備える。保護機能には過電圧(OVP)、過電流(OCP)、過熱(OHP)、AC入力低下の検出などがあり、異常を検出すると出力を止めて信号を出す。負荷までの配線による電圧降下を補うリモートセンシングは、出荷時には無効になっていることが多く、補償できる電圧にも上限がある。配線が長いと発振することがあるため、負荷端に100〜1000μF程度の電解コンデンサを入れる対策がとられる。出力の立ち上がり・立ち下がり時間は、出力が10%から90%まで(立ち下がりは90%から10%まで)変化する時間で規定される。
主な用途は、電子回路や電装品の動作試験、入力電圧の変動に対する耐性の評価、モータやソレノイドの駆動試験、二次電池関連の評価、製造ラインの自動検査などである。選定では、必要な最大電圧と最大電流の両方を満たすかをまず確かめる。ワイドレンジ型なら、その組み合わせが電力の上限を超えないかも確認する。そのうえで、リップル・ノイズや過渡応答の仕様、直列・並列運転への対応、インターフェースとコマンド体系が既存の試験環境に合うかを確認するとよい。