直流電源是輸出方向不變的直流電的設備,主要用來為電路提供穩(wěn)定的激勵,是電子類應用中使用最為廣泛的設備之一。
直流電源都具有一定的輸出量程,通常來說,用戶可以通過手動按鍵或者調整旋鈕在量程范圍內調節(jié)輸出參數(shù),以便滿足不同應用所需的電壓或電流。我們可以看到,下圖中的AMETEK Sorensen SG系列直流電源的前面板有便捷的按鍵或旋鈕,可便捷的設置輸出參數(shù)。

圖二:隨時間變化的電壓波形
AMETEK Sorensen直流電源提供了多種數(shù)字通信接口和模擬量控制接口,用戶可以使用這兩類方式實現(xiàn)圖二所示的輸出波形。
以下以AMETEK Sorensen SG系列電源為例加以說明。

SGI系列直流電源標配RS232通信接口,并提供GIPB和 LAN通信接口選件。用戶可以通過這些通信接口使用SCPI命令控制儀器。若按照需求輸出制定波形,只需要使用SCPI命令編輯波形并下載到電源中輸出即可。
例如,輸出圖二的波形,命令如下:
方法二,通過模擬量控制電源輸出實現(xiàn)。
SG系列直流電源標配模擬量控制接口,這允許用戶使用0-5VDC,0-10VDC,或0-5kΩ電阻信號控制輸出電壓,電流,過電壓保護裝置(OVP),也可以同時實現(xiàn)對電壓和電流的監(jiān)測,其輸出信號為0-5VDC,0-10VDC信號。這里的模擬量的數(shù)值與電源的量程對應。例如,使用0-10VDC模擬量控制100V量程的SG輸出,模擬量為10V時,SG輸出100V;模擬量電壓為5V時,SG輸出50V。
若需要輸出圖二的波形,用戶可以根據(jù)SG電壓的量程確認相應的模擬量大小,通過函數(shù)任意波形發(fā)生器編輯如上的波形輸入到SG的模擬量控制接口的相應Pin腳中,從而控制電源的輸出。
在自動化生產(chǎn)或實驗中,尤其是實時性控制中,通常使用模擬量控制實現(xiàn)。因為數(shù)字接口通信具有固有的控制延時,通常為數(shù)十甚至超過百毫秒,而通過模擬量控制,延遲通常減少到百微秒級別,本質上來說電源可被當作高帶寬的放大器來使用。當然,模擬量控制接口也有其固有的缺點,即需要額外的模擬量來源,其精度也不如數(shù)字控制方式。