П’ять порад щодо вибору; джерело живлення постійного струму

Онлайн:

Пошук

Прийоми

П’ять порад щодо вибору джерела живлення постійного струму.

Публікація: січень 2014 р

Поділіться

fb
двадцять
двадцять

Блоки живлення - це один з найпоширеніших інструментів, що застосовуються на робочому місці вчених, інженерів та техніків, що працюють з електронними компонентами, пристроями та системами. Існує широкий асортимент джерел живлення постійного струму, які мають свої власні експлуатаційні характеристики. Незважаючи на те, що з існуючої літератури легко визначити вимоги до напруги, струму та потужності, оцінка того, як блок живлення забезпечує свою потужність і як блок живлення відповідає вашим потребам, вимагає подальшого вивчення. Ось кілька порад, які допоможуть вам зрозуміти як важливі особливості, так і те, як вони можуть допомогти вам отримати якісні виміри.

Специфікація точності напруги джерела живлення Keithley Model 2200-32-3 становить ± (0,03% + 3 мВ). Якщо ви використовуєте джерело живлення 5 В, тоді потенційна помилка на виході становить (0,0003x5V + 3mV) = 4,5mV.

Рішення полягає у використанні функціональних можливостей сенсу на потужності. Він повертає напругу, виміряну на DUT, до схеми регулювання потужності. Схема виявлення помилок блоку живлення виявляє, що напруга нижче запрограмованої напруги. Схема управління регулює вихідну напругу і збільшує її, щоб компенсувати падіння напруги в кабелях. Функціональність сенсорів гарантує, що програмована напруга точно подається на DUT. Сенсорні кабелі підключені до схеми вимірювання високого вхідного опору; отже, є незначне падіння напруги в тестових кабелях, що означає, що сенсорні кабелі не вносять будь-яку помітну помилку в контур зворотного зв'язку. На рисунку 1 показано розрахунок напруги на DUT із сенсорними кабелями та без них. Якщо контроль напруги, що подається на DUT, є критичним для характеристики та тестування, переконайтеся, що джерело живлення має необхідну точність виходу. Однак не втрачайте точності, вибираючи блок живлення без розумної функціональності.

Шукайте докази цієї функції у таблиці даних. Деякі таблиці можуть вказувати, що обмеження падіння напруги зворотного зв'язку становить лише 10 кОм, тому при 5 В струм, що протікає через сенсорні кабелі, становить максимум 0,5 мА. Навіть 16 сенсорних кабелів калібру, які вимірюють 30 футів (100 метрів), спричинять падіння напруги менше 1 мВ.

Порада 2: Хороша точність і хороша роздільна здатність струму мінімізують складність вашої вимірювальної системи
Всі лабораторні джерела живлення мають дисплеї, які контролюють вихід. Більшість вимірює та відображає вихідну напругу та струм. Точність зворотного зворотного зв’язку визначається так само, як точність налаштування вихідного сигналу, як ± (% від налаштування + зміщення). На додаток до специфікації точності, задаються налаштування вихідного сигналу та роздільна здатність зчитування. Роздільна здатність визначається як найменша зміна параметра, напруги чи струму, яка може бути внесена у вихідний параметр або виміряна схемами зворотного зчитування. Роздільна здатність - це функція кількості бітів, доступних у схемі A/D та D/A перетворювача, та продуктивності вихідного сигналу та схеми вимірювання. Роздільна здатність може бути виражена як% від повної шкали; але, загальніше, роздільна здатність визначається як напруга та струм. Наприклад, роздільна здатність налаштування та повторного зчитування джерела живлення Keithley Model 2200-32-3 становить 1 мВ та 0,1 мА. Див. Малюнок 2.

Порада №3. Переконайтеся, що вихідні дані підтримують рівень - довіряйте, але перевірте
Характеристики точності джерела живлення встановлюються в статичних умовах, зі стабільною потужністю змінного струму та постійним навантаженням. Однак напруга лінії електропередач може коливатися (в деяких місцях більше, ніж в інших), і навантаження можуть змінюватися. Те, як джерело живлення підтримує свою потужність в мінливих умовах, визначається специфікаціями регулювання навантаження та лінії. Ці характеристики визначаються для напруги та сили струму, залежно від того, знаходиться прилад на постійній напрузі чи на постійному струмі. Як і точність, ці дві специфікації регулювання визначаються як ± (% від налаштування + зміщення). Регулювання лінії буде стосуватися допуску на зміну вихідної потужності як функції зміни лінійної напруги, як правило, ± 10% навколо номінальної лінійної напруги. Специфікації регулювання навантаження базуються на напрузі або струмі, встановлених на максимальній потужності, тоді як інший параметр варіюється від 0% до 98% свого діапазону.

Специфікація регулювання навантаження є найбільш важливою з двох специфікацій. Як правило, зміна напруги в мережі не є проблемою.

Ви хочете, щоб ваш результат підтримував свій рівень, коли навантаження змінюється. Вам також потрібно джерело живлення для забезпечення контрольованих переходів (залишається регульованим), якщо навантаження змінюється. Якщо ви використовуєте Keithley 2200-32-3 з регулюванням навантаження напругою

Порада No4. Шукайте низький рівень шуму під час тестування чутливих ланцюгів
Будь-який електронний пристрій генерує певний рівень шуму. Це, безперечно, стосується таких інструментів постійного струму, як джерела живлення. Цей шум, як правило, вказується у таблиці електроживлення як пульсації та шум в діапазоні частот, від Гц до МГц. Зазвичай пульсації та шум поєднуються та визначаються з точки зору середньоквадратичного значення та значення від піку до піку. Якщо ви тестуєте пристрій, який працює на низькому рівні напруги, або датчик або пристрій, який має чутливу ланцюг для вимірювання слабких сигналів, надмірний шум, що видається джерелом живлення постійного струму, може спричинити проблеми з роботою вашого пристрою. В цьому випадку використовуйте лінійний блок живлення. Лінійні джерела живлення, як правило, матимуть рівень шуму нижче 20mVp-p. Імпульсні джерела живлення мають нижче енергоспоживання і набагато легші, ніж лінійні широкосмугові трансформаторні джерела живлення; але імпульсні джерела живлення генерують у 5 - 10 разів більше шуму, ніж лінійні джерела живлення.

Однією з деталей, яку неможливо вказати, є загальномодний шум, тобто шум, пов’язаний з підключенням блукаючого струму змінного струму на обмотках ізоляційного трансформатора джерела живлення. Цей струм, що протікає через навантаження DUT, створюватиме шумову напругу, яка може погіршити продуктивність DUT. Див. Малюнок 4.

Найважливішим фактором, що сприяє виникненню шуму в режимі загального режиму, є якість екранування між первинною та вторинною обмотками трансформатора. Недостатня екранізація створює велику ємність зв'язку, і міліампер шумового струму може протікати через DUT, створюючи проблеми з продуктивністю та проблеми вимірювання струму навантаження для чутливих ланцюгів DUT. Якщо ви тестуєте чутливі компоненти, знайдіть у таблиці звичайний режим шуму або зверніться до свого дилера. Ви хочете, щоб ваш струм загального режиму був не більше 10 мкА.

Порада №5. Не забувайте про необхідні додаткові функції
Якщо ви вибираєте джерело живлення для автоматизованого додатку типу тесту, ви хочете бути впевнені, що цей блок живлення має інтерфейси зв'язку, які ви хочете використовувати. Коли терміни випробувань є критичними, можливо, ви захочете переконатися, що джерело живлення має внутрішню тригерну систему, щоб вона могла реагувати на тригерні сигнали. Щоб оптимізувати швидкість тесту, ви можете розглянути джерела живлення, які можуть запускати списки рівнів напруги, що зберігаються в пам'яті.

Якщо вам потрібне багатоканальне джерело живлення, виберіть блок живлення, у якого всі його виходи ізольовані, щоб у вас була максимальна гнучкість для тестування ізольованих ланцюгів, паралельних та послідовних каналів живлення. Також майте на увазі, що деякі триходові джерела живлення можуть мати фіксований канал напруги. Переконайтеся, що ваша третя смуга є програмованою, якщо вам потрібна максимальна гнучкість.

Хоча джерела живлення прості за концепцією, їх технічні характеристики та особливості додають вишуканості етапу вибору. Спробуйте зрозуміти ці поради; так що ви можете бути впевнені у виборі дієти, яка відповідатиме вашим потребам.