정전압 및 정전류 이해하기 / 로이엔텍

저자: Paul Denisowski, 테스트 및 측정 장비 전문가

​

여기에서는 벤치탑 DC 전원공급장치에서 정전압과 정전류 모드 간 차이에 대해 설명합니다.

​

벤치탑 DC 전원공급장치 사용자는 일반적으로 출력 전압을 구성하여 시작합니다. 또한, 대부분의 경우 공급장치는 공급장치가 연결된 부하와 상관없이 동일한(일정한) 전압을 공급하기 때문에 정전압모드에서 작동합니다.

출력 전류는 옴의 법칙에 따라 연결된 부하의 저항에 의해 결정되며 사용자가 직접 구성 또는 지정하는 것이 아닙니다. 그러나 대부분의 DC 벤치탑 전원공급장치는 아래 설명과 같이 사용자가 설정할 수 있는 "전류" 설정이 있습니다.

​

과전류를 방지하는 방법

최신 벤치탑 전원공급장치는 일반적으로 출력을 모니터링하며 부하에서 나오는 전류의 양을 실시간으로 확인할 수 있습니다. 부하 저항이 감소할 때 예기치 않게 극히 높은 전류가 발생할 수 있습니다. 높은 전류는 부하를 손상 또는 파괴하는 경우가 많으므로 이러한 상황이 발생하지 않도록 예방하는 방법을 찾는 것이 중요합니다.

전원공급장치는 주로 두 가지 방법으로 이러한 상황을 방지합니다.

• "과전류 방지"(또는 "전자 퓨즈"): 공급장치에서 전류 임계값의 초과를 감지할 경우 출력을 비활성화하거나 "끕니다". 출력을 꺼서 부하를 보호할 수는 있지만 전력을 완전히 차단하는 것이 바람직하지 않은 경우가 있습니다.
• "정전류 모드": 전류가 임계값 미만으로 감소하도록 전압을 줄입니다.

​

정전류 모드란?

전원공급장치에 구성된 전류값에 따라 최대 허용 전류 또는 전류 한도가 설정되며, 출력 전류가 이 임계값 미만이 되도록 통제 또는 설정하는 것이 아닙니다. 정전류 모드는 출력 전압을 줄여 출력 전류를 최대값 미만으로 유지합니다.

​

대부분의 경우에는 전원공급장치가 정전류 모드로 전환될 때 디스플레이 색을 변경하거나 "CC" 아이콘을 표시하는 등의 시각적 표시를 합니다. 정전류 모드는 리드백 전류값을 기준으로 시작 및 종료되며 사용자가 전환할 수 있는 버튼 또는 설정이 아닙니다.

​

예: 정전류 모드의 작동 방식

1. 전원공급장치 출력이 10V로 설정되어 있고 전류 한도는 1.5A입니다. 부하 저항이 10Ω인 경우 옴의 법칙에 따라 공급 출력은 전류 한도보다 작은 1A입니다.

 

2. 저항이 20Ω으로 증가할 경우 전압은 10V로 일정하게 유지되며 전류는 0.5A로 감소합니다.

 

3. 저항이 5Ω으로 감소하고 전압이 10V로 일정하게 유지될 경우 전류는 한도보다 높은 2A로 증가합니다.

 

​

4. 대신, 공급장치가 정전류 모드로 전환될 경우 출력 전류가 설정된 최대값인 1.5A로 제한되도록 출력 전압이 7.5V로 낮아집니다. 부하 저항이 다시 3Ω로 떨어질 경우에는 출력 전류가 1.5A로 제한되도록 출력 전압이 다시 4.5V로 낮아집니다. ​

 

5. 전압은 "정전압" 모드에서 일정하게 유지되며 전류는 "정전류" 모드에서 일정하게 유지됩니다.

 

 

​

​

정전압, 정전류, 정저항

​

애플리케이션에 따라 전압, 전류 또는 저항을 고정값으로 유지하는 것이 중요합니다. CV, CC, CR 모드에서 이러한 고정값을 지원합니다.

​

정전압(CV) 모드에서는 출력 전압이 설정 레벨(예: 5 V)에서 일정하게 유지되는 반면 전류는 DUT의 동작에 따라 설정된 전류 한도 내에서 변동합니다. 로데슈바르즈의 모든 전원공급장치도 정전류 모드(CC)에서 작동할 수 있으며, 각 채널은 별도로 구성할 수 있습니다. 이 모드에서는 사전설정된 일정 전류가 DUT로 흐르며 전압은 변동하면서 전류를 설정값으로 유지하기 위해 감소/증가합니다. 전원공급장치가 전자부하기로 작동할 경우에는 정저항 모드(CR)도 사용할 수 있습니다. 이 모드에서는 전원공급장치가 전체 부하 범위에서 사용자가 설정 가능한 일정 저항과 같이 작동합니다. 따라서 배터리 방전 동작을 일정 부하 저항으로 시뮬레이션할 수 있습니다.

​

DUT 부하 전류가 낮고 전류 강하가 설정된 전류 한도보다 낮을 경우 전원공급장치는 기본적으로 CV 모드로 작동합니다. 전압은 일정값으로 조절되고 전류값은 부하에 따라 변동합니다. 부하 전류가 높고 부하가 설정된 전류 한도보다 높은 전류를 끌어올 시도를 할 경우 전원공급장치는 기본적으로 설정값으로 전류를 제한하고 CC 모드로 작동합니다. 전류가 조절되고 전압은 부하에 따라 결정됩니다.

​

​

요약

• 대부분의 DC 벤치탑 전원공급장치는 일반적으로 정전압(CV) 모드에서 작동합니다.
• 사용자가 원하는 출력 전압을 입력합니다
• 출력 전류는 부하 저항에 따라 변동합니다(옴의 법칙)
• 전전류(CC) 모드는 부하를 과도한 출력 전류로부터 보호하기 위해 사용합니다.
• 사용자가 허용 가능한 최대 출력 전류를 입력합니다
• 공급장치가 출력 전류를 이 한도 미만으로 유지하기 위해 출력 전압을 자동으로 낮춥니다.
• 리드백 전류값을 기준으로 CV 모드와 CC 모드가 자동 전환됩니다.

​

출처 - 로데슈바르즈 웹페이지

​

​

 

DC기초 - 파워 서플라이 이해하기 Part 1. 정전압 및 정전류

 

 

 

 

​

 

추가 문의사항은 아래 연락처로 문의주시면 신속하게 답변드리겠습니다.

T. 031-348-3953

Mail. ds3@roientec.co.kr