电源CC和CV模式详解：工作原理与实际测试

电源CC和CV模式详解：工作原理与实际测试

电源的CC（恒流）和CV（恒压）模式是电子工程领域中常见的概念，它们在电源设计和应用中起着至关重要的作用。本文将详细介绍这两种模式的工作原理、判断方法以及实际测试过程。

CC与CV的概念

CC（恒流）模式是指当负载的电阻值改变时，电源的输出电流维持在设定值并保持不变，而电源的输出电压则根据负载的变化而变化。这种模式通常用于需要稳定电流输出的场景，例如LED驱动、电池充电等。

CV（恒压）模式则是指当负载的电阻值改变时，电源的输出电压维持在设定值并保持不变，而电源的输出电流则根据负载的变化而变化。这种模式广泛应用于需要稳定电压输出的场景，例如电子设备供电、实验室电源等。

需要注意的是，电源不能设置为专门在CC或CV模式下运行，其运行模式由负载电阻RL和临界电阻R决定。如图1所示：

图1：电源工作模式示意图

电源工作模式判断

在使用电源时，首先要设置输出电压和电流，分别记为Vset和Iset。根据欧姆定律，可以计算出阻值R=Vset/Iset。测试设备或负载的电阻记为RL。

根据图1可以看出：

• 当负载电阻RL>阻值R时，电源处于CV模式。
• 当负载电阻RL<阻值R时，电源处于CC模式。
• 当负载电阻RL=阻值R时，电源处于临界模式。此时，电源状态由负载上的电流来判断：
• 如果负载上的电流等于或近似等于电源设置电流值，一般是CC状态。
• 如果负载上的电流小于设置值，则为CV状态。

简单来说：

• 如果负载上的电流很小，且低于电源设置值，电源工作在CV模式。此时，电源输出电压恒定，输出电流由RL决定（I=U/R）。
• 如果负载上的电流很大，超过电源设置值，电源将限流，工作在CC模式。此时，电源输出电流为设置值，输出电压由RL决定（U=IR）。

对于鼎阳科技的电源来说，在临界状态下，如果负载上的电流等于或近似等于电源设置的电流值，一般是CC状态，小于设置值才是CV状态。电源可能会在CC、CV之间跳变。

CC和CV模式测试

下面我们用鼎阳的SPD3000X系列可编程直流电源搭配SDL1000X系列电子负载来进行展示。

测试步骤

1. 设置电源参数：电源使用单通道供电，设置为5V/1A，由此可以计算出阻值R=5Ω。

2. 测试CV模式：

• 将负载设为恒阻模式，设置负载电阻RL为10Ω（RL>R）。

• 打开输出，观察负载上的电流。此时负载上的电流为XXX A，小于电源电流设置值1A，所以电源处于CV模式。

  
  图2：CV模式测试结果

3. 测试临界状态：

• 调节负载电阻RL为5Ω（RL=R）。

• 观察负载上的电流。此时负载上的电流为XXXA，小于电源电流设置值1A，所以电源仍处于CV模式。

  
  图3：临界状态测试结果

4. 测试CC模式：

• 继续调节负载电阻RL为4.9Ω（RL<R）。

• 观察负载上的电流。此时负载上的电流为XXXA≈1A，即此时负载上的电流等于或近似等于电源设置的电流值，所以电源处于CC模式。

  
  图4：CC模式测试结果

5. 进一步验证CC模式：

• 调节负载电阻RL为2Ω（RL<R）。
• 电源仍处于CC模式，输出电流维持在1A。

通过以上测试，我们可以清晰地看到电源在不同负载条件下的工作模式变化，从而更好地理解CC和CV模式的实际应用。

总结

电源的CC和CV模式是电子工程中常见的工作模式，它们分别适用于不同的应用场景。通过本文的介绍和实验演示，相信读者对这两种模式有了更深入的理解。在实际应用中，正确选择和设置电源的工作模式对于保证设备的正常运行和延长使用寿命至关重要。