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EA Elektro-Automatik GmbH
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PSI 9000 15U/24U Serie
3.2.2
Stromregelung / Konstantstrom / Strombegrenzung
Stromregelung wird auch Strombegrenzung oder Konstantstrombetrieb (kurz: CC) genannt.
Der DC-Ausgangsstrom wird bei Netzgeräten konstant auf dem eingestellten Wert gehalten, wenn der in den
Verbraucher fließende Strom den eingestellten Stromsollwert erreicht. Der aus einem Netzgerät fließende Strom
ergibt sich aus der eingestellten Ausgangsspannung und dem tatsächlichen Widerstand des Verbrauchers. Ist der
Strom unter dem eingestellten Wert, findet Spannungsregelung oder Leistungsregelung statt. Erreicht der Strom
den eingestellten Wert, wechselt das Gerät automatisch in Konstantstrombetrieb. Wenn jedoch die vom Verbrau-
cher entnommene Leistung die Maximalleistung des Gerätes oder den eingestellten Leistungssollwert erreicht,
wechselt das Gerät automatisch in Leistungsbegrenzung und stellt Ausgangsspannung und Ausgangsstrom nach
P = U * I ein.
Solange der DC-Ausgang eingeschaltet und Konstantstrombetrieb aktiv ist, wird der Zustand „CC-Betrieb aktiv“
als Kürzel CC auf der grafischen Anzeige und auch als Signal auf der analogen Schnittstelle ausgegeben, kann
aber auch als Status über die digitalen Schnittstellen ausgelesen werden.
3.2.3
Leistungsregelung / Konstantleistung / Leistungsbegrenzung
Leistungsregelung, auch Leistungsbegrenzung oder Konstantleistung (kurz: CP)
genannt, hält die DC-Ausgangsleistung bei Netzgeräten konstant auf dem einge-
stellten Wert, wenn der in den Verbraucher fließende Strom in Zusammenhang
mit der eingestellten Ausgangsspannung und dem Widerstand des Verbrauchers
nach P = U * I bzw. P = U² / R die Maximalleistung erreicht. Die Leistungsbegren-
zung regelt dann den Ausgangsstrom nach I = SQR(P / R) bei der eingestellten
Ausgangsspannung ein (R = Widerstand des Verbrauchers).
Die Leistungsbegrenzung arbeitet nach dem Auto-range-Prinzip, so daß bei geringer
Ausgangsspannung hoher Strom oder bei hoher Ausgangsspannung geringer Strom
fließen kann, um die Leistung im Bereich P
N
(siehe Grafik rechts) konstant zu halten.
Konstantleistungsbetrieb wirkt auf den internen Stromsollwert ein. Das bedeutet, der als maximal eingestellte Strom
kann unter Umständen nicht erreicht werden, wenn der Leistungssollwert nach I = P / U einen geringeren Strom
ergibt und auf diesen begrenzt. Der vom Anwender eingestellte und auf dem Display angezeigte Stromsollwert ist
stets nur eine obere Grenze.
Solange der DC-Ausgang eingeschaltet und Konstantleistungsbetrieb aktiv ist, wird der Zustand „CP-Betrieb aktiv“
als Kürzel CP auf der grafischen Anzeige ausgegeben, kann aber auch als Status über die digitalen Schnittstellen
ausgelesen werden.
Die Mehrleistung, die ein Netzgerät bei Fernfühlungsbetrieb durch die erhöhte Spannung am
DC-Ausgang abgibt wird, vom Gerät nicht erfaßt und dadurch kann das Gerät in Leistungsbe
-
grenzung sein, ohne dies explizit durch „CP“ anzuzeigen
3.2.4
Innenwiderstandsregelung
Innenwiderstandsregelung (kurz: CR) bei Netzgeräten ist eine Simulation eines imaginären, variablen Innenwi-
derstandes, 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 genauso, jedoch weicht hier die tatsächliche
Ausgangsspannung noch mehr von der eingestellten ab, da keine Konstantspannungsregelung aktiv sein kann.
Der einstellbare Widerstandsbereich des Gerätes ist in den technischen Daten angegeben. Die Regelung der
Ausgangsspannung anhand des Ausgangsstromes erfolgt rechnerisch einen schnellen FPGA-Mikrocontroller des
Gerätes und ist dabei etwas 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 Verlustleistung an Ri.
