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EA Elektro-Automatik GmbH
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PSB 9000 3U Serie
3.3.4
Innenwiderstandsregelung (Quelle-Betrieb)
Innenwiderstandsregelung (kurz: CR) im Quelle-Betrieb (Netzgerät) ist eine Simulation eines imaginären, variablen
Innenwiderstandes, der in Reihe zum Verbraucher liegt und nach dem ohmschen Gesetz einen Spannungsabfall
bedingt, der die tatsächliche Ausgangsspannung von der eingestellten um den berechneten Betrag abweichen
läßt. Dies funktioniert in der Strombegrenzung und Leistungsbegrenzung gleichermaßen, jedoch weicht hier die
tatsächliche Ausgangsspannung noch mehr von der eingestellten ab, da keine Konstantspannungsregelung aktiv
sein kann.
Die Regelung der Ausgangsspannung anhand des Ausgangsstromes erfolgt rechnerisch durch den Microcontroller
des Gerätes und ist daher langsamer als andere Regler im Gerät. Verdeutlichung:
U
Ist
= U
Soll
- I
Ist
* R
Soll
P
Soll
, I
Soll
P
Ri
= (U
Soll
- U
Ist
) * I
Ist
Bei aktivierter Innenwiderstandseinstellung, d.h. R-Modus, ist der Funktionsgenerator deaktiviert
und der angezeigte Leistungsistwert exkludiert die simulierte Verlustleistung an Ri.
3.3.5
Widerstandsregelung/Konstantwiderstand (Senke-Betrieb)
Im Senke-Betrieb, wenn das Gerät als elektronische Last arbeitet deren Wirkungsprinzip auf einem variablen
Innenwiderstand beruht, ist Widerstandsregelung bzw. Konstantwiderstandbetrieb (kurz: CR) ein fast natürlicher
Vorgang. Die Last versucht dabei, ihren eigenen tatsächlichen Innenwiderstand auf den vom Anwender eingestellten
Wert zu bringen und den Eingangsstrom nach dem ohmschen Gesetz I
EIN
= U
EIN
/ R
SOLL
und in Abhängigkeit von
der Eingangsspannung einzustellen.
Bei der Serie
PSB 9000
bestimmt die Differenz zwischen angelegter Eingangsspannung und Spannungssollwert
den Strom. Es gibt dabei zwei Situationen:
a) Die am DC-Eingang angelegte Spannung ist größer als der Spannungssollwert
In dieser Situation erweitert sich die obige Formel zu
I
EIN
= (U
EIN
- U
SOLL
) / R
SOLL
.
Ein Beispiel: die angelegte Spannung ist 200 V, der Widerstand R
SOLL
für Senke-Betrieb ist auf 10 Ω eingestellt und
die Spannung U
SOLL
auf 0 V. Wenn man nun den DC-Eingang einschaltet, müßte sich ein Iststrom von rechnerisch
20 A einstellen und der Istwiderstand R
MON
sollte ungefähr 10 Ω betragen. Würde man nun die Spannung U
SOLL
auf
100 V einstellen, würde sich der Iststrom auf 10 A ändern, der Istwiderstand jedoch bliebe gleich.
b) Die am DC-Eingang angelegte Spannung ist gleich oder kleiner als der Spannungssollwert
In dem Fall würde das PSB 9000 entweder gar keinen Strom aufnehmen (CV-Betrieb) oder, sofern die Eingangs-
spannung gleich dem Spannungssollwert ist oder um diesen herumpendelt, ständig zwischen CV und CR wechseln.
Daher wird empfohlen, den Spannungssollwert stets anders zu dem der externen Quelle einzustellen.
Dem Innenwiderstand sind gegen Null hin (Strombegrenzung oder Leistungsbegrenzung wird aktiv), sowie nach
oben hin (Auflösung der Stromregelung zu ungenau) natürliche Grenzen gesetzt. Da der Innenwiderstand nicht
0 sein kann, ist der einstellbare Anfangswert auf das machbare Minimum begrenzt. Das soll auch sicherstellen,
daß die interne elektronische Last bei einer sehr geringen Eingangsspannung, aus der sich bei einem geringen
eingestellten Widerstand dann wiederum ein sehr hoher Eingangsstrom errechnet, diesen auch aus der Quelle
entnehmen kann, bis hin zum am Gerät eingestellten Strom.
Solange der DC-Eingang eingeschaltet und Konstantwiderstandbetrieb aktiv ist, wird der Zustand „CR-Betrieb aktiv“
als Kürzel CR auf der grafischen Anzeige ausgegeben, kann aber auch als Status über die digitalen Schnittstellen
ausgelesen werden.
