Десет практични совети за користење на напојувања за сите електрони
Слика 1: DC извори на Keysight од серијата 663xx нудат различни функции за тестирање на безжични и батерии, особено за мобилни комуникации. Видливост
Лабораториските напојувања главно се гледаат - и обично се гледаат - едноставни склопови. Употребата на дополнителни вградени функции за контрола и анализа може, сепак, значително да ги зголеми нивните перформанси. Следниот напис опишува различни начини на кои оперативните и мерните функции на лабораториските напојувања можат поефикасно да се спроведат при поставување тестови и секојдневна употреба.
Совет 1: Исправете ги загубите на линијата користејќи технологија со четири жици
Кога единица за напојување ја напушта фабриката, нејзините приклучоци за мерење на контролата обично се поврзани со излезните терминали. Ова ги ограничува функциите за регулирање на напонот на напојувањето - дури и со многу кратки линии. Колку подолги се линиите и помал е дијаметарот на линијата, толку е полоша контролата. Ова се влошува веднаш штом се користат релеи за да се префрли струјата на товарот.
Со далечинско набудување, товарот е поврзан со напојувањето со употреба на четирижична технологија. Додека излезните терминали на напојувањето се поврзани со товарот преку далноводи, сетилните терминали се поврзани со товарот преку посебна изопачена и заштитена 2-жична линија од засилувачот на контролната јамка за напојување. Ова овозможува попрецизно регулирање на крајот од далноводите директно на товар наместо на излезните терминали на единицата за напојување, бидејќи загубите на линиите се компензираат со регулативата.
Клучни податоци
Многу дополнителни интегрирани функции за контрола и анализа можат значително да ги зголемат перформансите на поновите лабораториски напојувања, да ги намалат трошоците за надворешна контрола и периферни уреди за мерење, да ја направат меѓусебната врска на неколку единици за напојување побезбедна и да генерираат профили на струја/напон и да ги одредат параметрите за изведба. Влезовите со дополнителни сетила помагаат да се компензираат долгите линии за напојување, далечинското деактивирање и исклучувањето на преоптоварувањето обезбедуваат поголема безбедност и автоматско поставување на опсегот ја забрзуваат редоследот на тестот.
Совет 2: Повеќе безбедност преку далечинско деактивирање и исклучување на преоптоварување
Далечинското деактивирање нуди безбеден начин за исклучување на напојувањето заради одредени состојби во работењето или за заштита на операторите на системот, на пример, ако вратата на контролниот кабинет се отвори неочекувано или се притисне копче за итно запирање.
Имплементацијата се одвива преку Remote Inhibit (RI), влез на напојувањето што го деактивира излезот штом RI конекцијата се повлече на ниско или преку дискретен индикатор за дефект (Индикатор за дискретен дефект, DFI), кој обезбедува сигнал веднаш напојувањето открива грешка дефинирана од корисникот. DFI и RI можат да бидат оковани со маргаритки без никакви ограничувања, така што дефект во кое било напојување ги исклучува сите резерви во системот.
Совет 3: намалете ги пречките/бучавата во мерењата со мал сигнал
Полесно е да се спречат појава на нарушувања отколку да се филтрираат потоа. Напојувањето со мала интерференција е најдобриот начин да се избегне бучава и други нарушувања во мерењата. Преклопните напојувања може успешно да се користат тука доколку нивните спецификации имаат мала струја на заеднички режим (
Слика 2: Даун програмирање со FET против GND побрзо ги испушта поддржувачките кондензатори и овозможува побрзи промени на напонот. Ливингстон/Keysight
Покрај тоа, мора да се земат предвид врските помеѓу напојувањето и уредот што се тестира (DUT). Спроведената пречка често е предизвикана од јамки за заземјување кои треба да се елиминираат, така што идеално се користи само една врска на земјата или една starвездена точка. Во лавиците, патеките за дистрибуција на еднонасочна струја мора да бидат просторно одделени од другите патеки на линијата што носат струја на земјата.
Зрачените пречки може да се намалат со користење на изопачени, заштитени кабли за излезните и далечинските мерни кабли. Кабелските штитови треба да бидат поврзани со земја само на едниот крај (единечно завршено заземјување/штит).
Помало мешање во заеднички режим може да се постигне со совпаѓање на импедансите на плус и минус излезите со заземјувањето. Импедансата DUT исто така мора да се совпадне со заземјувањето во неговите плус и минус влезови.
Врвовите на напон од DUT може да се потиснат со резервен кондензатор во близина на товарот. Ова мора да има мала импеданса на највисоките фреквенции на тестот.
Совет 4: Зголемете ја брзината на тестот со намалено програмирање
Сл. 3: Негативен помошен извор е поефикасен за надолно програмирање за поголеми напонски излези од колото од Сл. 2. Ливингстон/Keysight
Излезните кондензатори во напојувањето се испуштаат многу бавно со мало или без оптоварување. Ова станува проблем при тестирање со менување на напон, бидејќи бавното полнење резултира и во бавно тестирање. За да се подобри ова, склопните програмски кола во напојувањата обезбедуваат дека излезниот напон се намалува брзо, а со тоа и за побрзо време на празнење.
Се користат два вида на склопни програмски кола: Во првата варијанта се поставува FET над излезите. Ако излезниот напон е поголем од поставената вредност, FET го активира и испушта излезниот кондензатор (Слика 2). FET може да послужи како мијалник за струи помеѓу 10% и 20% од излезната струја на напојувањето. Ова резултира во мало влошување на надолната струја на програмирање во близина на 0 V. Алтернативно, надолниот програмер е поставен помеѓу позитивната врска на напојувањето и негативниот извор (Слика 3). Ова го повлекува излезот на ниско ниво без да предизвика деградација близу 0V.
Некои напојувања можат да потонат струја близу до нивната целосна излезна струја. Ова значи дека тие можат да се користат како програмабилен извор или оптоварување.
Совет 5: Автоматското рангирање го поедноставува поставувањето
Слика 4: Напојувања со автоматско управување ја контролираат максималната моќност на излезот според карактеристиката. Ливингстон/Keysight
Бидејќи просторот во тест штандовите и лавиците е ограничен, напојувањата со прилагодливи напони и струи се поволни. Ова значи дека конвертерите DC/DC може да се тестираат под различни комбинации на напон/струја со приближно ист излез.
Едноставно напојување со еднонасочна струја обезбедува само статичка излезна вредност и нуди само максимален напон (Umax) и поставување на струја (Imax) за максимална точка на напојување (Pmax = Umax · Imax). Повеќе напредни напојувања имаат излезни опсези со повеќе опсези со автоматско опсег за покривање на бројни комбинации на напон/струја (Слика 4). Ова ја елиминира потребата да се користат различни напојувања.
Совет 6: напојувања паралелно или сериско работење
Сериското поврзување на две или повеќе напојувања овозможува поголеми напони на напојувањето. Мора да се избегне надминување на лебдечкиот напон или негативните напони на секоја единица за напојување. Секое напојување треба да биде независно прилагодливо, да дава еднаков дел од вкупниот излезен напон и да ја ограничува струјата на максимум што товарот може безбедно да се справи.
Паралелното поврзување на неколку напојувања обезбедува поголема струја - но тука има и ограничувања. Едната главна единица мора да работи во режим на постојан напон (CV), а другата напојување во режим на постојана струја (CC). Излезното оптоварување мора да извлече доволно струја за да ги задржи единиците на CC во режим на контрола на струјата.
Во современите напојувања, излезите можат да се групираат за да обезбедат единствен излез со поголема струја и излезна моќност.
Совет 7: Анализа на перформансите со напојување-алатки за внатрешна анализа
За да може да се специфицира напојувањето за уредите кои се изложени на динамички и пулсни струјни оптоварувања, мора да се одреди врв и просечна потрошувачка на струја на еднонасочна струја.
Ова е направено со помош на осцилоскоп, кој може да се користи за следење на шант или сензор за струја. Полесно и поевтино е да се користи единица за напојување со интегрирана функција за мерење. Моделите како што се изворот на Keysight 66300 Mobile Communications DC складираат до 4096 точки на податоци со интервали на земање примероци од 15 μs до 31.200 s, и како осцилоскопи, собираат податоци за тампон пред и по активирање кога ќе се надминат праговите дефинирани од корисникот.
Софтверот за карактеризација на уредот работи со извори на еднонасочна струја кои имаат емулација на батеријата за прецизно тестирање на дизајни за мобилни, радио-кратки растојанија и уреди за пристап до безжичен LAN Тестовите се поедноставени со карактеризација на динамичка струја, складирање на податоци и мерења на CCDF (комплементарна функција на кумулативна дистрибуција).
Совет 8: Карактеризација на влезната струја со извор на струја/анализатор
Карактеризацијата на струјата на влегување во текот на фазата на вклучување може да открие оптоварувања на компонентите. На овој начин, можете да тестирате дали производот предизвикува нарушувања во мрежата и со тоа влијае на другите производи. Анализата исто така им помага на развивачите да изберат соодветни осигурувачи и прекинувачи.
Потребен е извор на наизменична струја со програмабилна фаза и излезна активирачка порта, дигитален осцилоскоп и сензор за струја за соодветно мерење. Напредни извори на струја/анализатори на наизменична струја со вградена функционалност на генераторот, дигитализација на струјниот сигнал, мерење и синхронизација на врвната струја можат да извршат карактеризација на струја без кабли и да ги синхронизираат одделните инструменти. Слични анализатори се достапни и за DC мерења.
Совет 9: Единица за напојување со интегрирано мерење на струјата
Точното мерење на струите на напојување на ДУТ над 10 А е надвор од тековниот опсег на мерење на дигитален мултиметар (ДММ). Една опција е да изберете надворешен шант и режим на напон на DMM. Користењето на напојувањето сами е подобро решение. Многу напојувања нудат точен систем за мерење, вклучително и шант, што може да се активира со една команда. Со точност од околу ± 0,5% (или подобра) висока излезна струја, предностите на изворите на струја со интегрирано мерење на струјата стануваат очигледни. Интегрираниот шант е помалку точен при мерење на мали струи. Сепак, единица за напојување со мерење на повеќе-струјни опсези ги опфаќа повеќето барања и нуди точност од 0,04% + 15 μA при ниски струи (100 mA) или 0,04% + 160 μA при повисоки струи (3 A).
Совет 10: Генерирајте DC сигнали со режим на список
Слика 5: Напојувања со генераторска функција можат да генерираат сложени низи на DC сигнали од список на неколку точки на поддршка (време, напон). Дијаграмот за тајмингот погоре покажува едноставен произволен сигнал на напон со две повторувања. Ливингстон/Keysight
Наместо конвертер DA или произволен генератор на сигнали преку надворешна контрола на единица за напојување, поповолно е да се користи напојување со режим на список. Овој режим овозможува сложени низи на излезни промени што можат да се генерираат со брз и прецизен тајминг и да се синхронизираат внатрешно или надворешно. Може да се генерираат комплексни DC сигнали, вклучително и пулсни низи, рампи, скали (Слика 5), синусни сигнали со ниска фреквенција со DC офсет и произволни сигнали на напон и струја. Откако списокот со команди е зачуван во напојувањето, целиот список се извршува од една команда. Примерни апликации се тестот PSRR, симулацијата на почетните профили на возилата и генерирањето на пулсни отпадоци.