新型全能電源的特點(diǎn)和應用

今天的直流電源市場(chǎng)劃分得越來(lái)越細，它們分為通用型、高電壓型和高電流型，我們可在近乎無(wú)限的多品種型號當中進(jìn)行選擇，現在電源的功能越來(lái)越強大，例如一些電源具有任意波形功能，還有一些電源帶有電子負載以及可進(jìn)行模擬編程的功能，等等。但是，您的研發(fā)工作臺的空間或生產(chǎn)中19英寸機架上的空間又如何呢？為了滿(mǎn)足大多數需要，您可能需要購買(mǎi)幾臺電源。德國HAMEG的任意波形全能型電源 HM8143將所有這些功能以及更多其它功能集成到一臺儀器上，相當于市面上的直流源分析儀(例如 N6705A0)，但是HM8143全能型電源價(jià)格只是直流源分析儀的五分之一，在電源市場(chǎng)上的角逐中 HM8143 處于領(lǐng)跑位置。
超群的標準線(xiàn)性直流電源
HM8143在2路0～30V/2A和1路5V/2A的三個(gè)隔離通道上提供了130W總的 輸出功率。由于能夠將這些輸出通道進(jìn)行串并聯(lián)連接，用戶(hù)可在較高電壓(最高65V)或較高電流(最高6A)之間進(jìn)行選擇。電源通過(guò)旋鈕和按鈕進(jìn)行操作，快速而方便。前面板控制部件可遠程鎖定，以防止意外參數更改。輸出電壓和電流可分別以10mV和1mA的分辨率同時(shí)顯示。HM8143在輸出電流超過(guò)設置的電流限值時(shí)自動(dòng)從CV(恒壓)切換為CC(恒流)模式，并在電流恢復到限值以?xún)葧r(shí)返回CV模式。LED指示燈可顯示出每個(gè)通道的實(shí)際CV/CC模式。它具有較高的快速負載響應時(shí)間，當負載從10%變化到90%之后，輸出恢復到1mV以?xún)鹊臅r(shí)間只需要45μs。

自動(dòng)保護被測設備
為了防止被測設備(DUT)發(fā)生損壞，HM8143不僅提供了電流限制，而且還配備了一個(gè)電子式熔斷器。在標準操作過(guò)程中無(wú)意間發(fā)生短路時(shí)，電流將被限制到設定的數值為了提供比電流限制更佳的保護，HM8143還提供了一個(gè)電子式熔斷器。電流一旦超過(guò)限值，所有輸出將立即被禁用。它們可用按鈕手動(dòng)接通，也可以通過(guò)遠程接口方式接通。
測量電壓和電流并遠程記錄
HM8143可同時(shí)顯示四個(gè)參數：通道I和III的電壓和電流。 輸出被關(guān)閉或發(fā)生改變時(shí)，將顯示電壓和電流的標稱(chēng)值或設置值。如果輸出已被激活，HM8143就會(huì )對每個(gè)可變通道的電壓和電流實(shí)際值進(jìn)行監視和測量。內置電壓和電流測量功能的典型準確度可達2個(gè)字，其高達0.07%的準確度可與一塊標準萬(wàn)用表相媲美。如果您想執行一個(gè)測試序列，那么PowerARB軟件提供了記錄功能。測量值和儀器狀態(tài)以CSV(逗號分隔值)的格式進(jìn)行保存記錄。
自動(dòng)電子負載輸入功能
HM8143具有一種兩個(gè)30V通道上的移動(dòng)2象限漏極/源極能力，可簡(jiǎn)化對DC電源、電池(充/放電循環(huán))、發(fā)電機/電動(dòng)機等應用的測試和表征。汽車(chē)、移動(dòng)電話(huà)和電源電路設計人員將在其日常工作中體驗到2路60W輸入/輸出能力的獨特價(jià)值。
功率放大器/調制
兩路30V通道都配備一個(gè)后部BNC模擬量輸入，通過(guò)這個(gè)BNC輸入，可將HM8143用作一個(gè)寬范圍調制功率放大器，具有3dB頻率范圍DC～50kHz。由于Vout=(Vmodin×3)+Vset，因此可通過(guò)10V控制電壓取得滿(mǎn)刻度(30V)。通過(guò)將一臺函數/任意波發(fā)生器與調制輸入連接，可不用與PC相連而創(chuàng )建復雜的任意負載波形。
導線(xiàn)電阻補償
在HM8143的SENSE感應模式下，電壓調節電路通過(guò)直接與負載相連的感應端子獲取輸入信號，從而保持負載電壓的穩定。由于負載電流會(huì )在連接導線(xiàn)上產(chǎn)生壓降，因而實(shí)際負載電壓應等于電源輸出電壓減去該壓降，即

所以需要對導線(xiàn)壓降進(jìn)行補償。為此，可使用SENSE端子直接測量負載兩端電壓。由于SENSE導線(xiàn)中的電流很小，因而產(chǎn)生的電壓降可以忽略，即電源設備感應的電壓實(shí)際上就是真正的負載電壓，這樣電源設備將提高自己的輸出，使其等于導線(xiàn)壓降和所需負載電壓之和，從而實(shí)現對于導線(xiàn)壓降的補償，使負載真正獲得所設定電壓值。 導線(xiàn)電阻補償功能可用于兩個(gè)30V通道，消除負載導線(xiàn)(4線(xiàn)制)上的電壓降，此功能在19英寸機架應用中顯得尤其重要，可以對連接至被測設備的長(cháng)導線(xiàn)進(jìn)行補償。

圖3 通過(guò)導線(xiàn)的電壓補償

可編程直流電源
HM8143 隨機配有一個(gè)RS-232接口，此外還可以使用GPIB(IEEE-488)或USB接口選件。易于使用的命令使得編程快速而簡(jiǎn)便。對于A(yíng)TE(自動(dòng)測試設備)方面的應用，可以使用一個(gè)19英寸機架安裝套件。通過(guò)免費PowerARB軟件，您可以更改和讀取設置，并用圖形化任意波編輯器(Arbitrary Editor)來(lái)導入和繪制波形。
跟蹤能力
跟蹤功能指通過(guò)使開(kāi)始時(shí)設定的電壓關(guān)系保持穩定而實(shí)現對多個(gè)輸出的有效控制，使它們服從統一“指揮”。例如：如果電壓1從10V變?yōu)?2V，則電壓2和3將隨之從5V變?yōu)?V，電壓4隨之從20V變?yōu)?4V。但是，如果其中一個(gè)處于領(lǐng)導位置的輸出的最大電流存在極限值，而且輸出電流達到該極限值，則所有其它處于從屬地位的輸出電流也同時(shí)進(jìn)入限流狀態(tài)。如果設備中安裝了電子熔斷器，則到達該極限值的輸出將被斷開(kāi)，進(jìn)而其它處于從屬位置的輸出也全部被斷開(kāi)?？傊?，通過(guò)跟蹤功能可同時(shí)改變兩個(gè)輸出電壓設置或兩個(gè)兩個(gè)電流限值。
雙極電壓電源
雙極電壓是通過(guò)使用CH1和ch2兩個(gè)通道實(shí)現。兩個(gè)正極可在±30V范圍內實(shí)現不對稱(chēng)應用中(如-5V/+12V)的差動(dòng)電壓。在虛擬接地模式中，高通道將提供電流，低通道將吸收電流。與任意波功能或調制輸入相結合，甚至可以提供交流電壓。
任意波功能
HM8143也可作為一臺60W任意波發(fā)生器使用。由于就有高達100μs和1024點(diǎn)的分辨率，這種任意波功能提供了創(chuàng )建復雜DC瞬變波形的各種可能性。波形通過(guò)HM8143后面板上觸發(fā)輸入處的一個(gè)觸發(fā)信號來(lái)啟動(dòng)，或通過(guò)遠程命令來(lái)啟動(dòng)。通過(guò)脈沖串模式，用戶(hù)可選擇1～255個(gè)周期，或選擇波形的連續重復。由于波形存儲在一個(gè)非易失性存儲器中，因此可不通過(guò)PC來(lái)使用任意波功能。 通過(guò)軟件PowerARB，可以對脈沖波形或其它任意波形進(jìn)行編程，而不必編寫(xiě)一個(gè)代碼行。波形可通過(guò)易于操作的任意波形編輯器來(lái)創(chuàng )建，或通過(guò)導入CSV文件來(lái)創(chuàng )建。用戶(hù)可在任意波形編輯器中繪制波形，或者手動(dòng)輸入數據點(diǎn)。
全能電源任意波功能應用廣泛，尤其在汽車(chē)電子測試，汽車(chē)工業(yè)中一個(gè)廣為人知的波形就是電機起動(dòng)曲線(xiàn)。按照DIN40839/ISO/TR7637對起動(dòng)曲線(xiàn)進(jìn)行模擬在汽車(chē)hifi設計測試中非常有用，例如可以找到因帶有安全代碼的防盜汽車(chē)音響的意外數據損失而產(chǎn)生的問(wèn)題。通過(guò)HM8143任意波功能，甚至可在電壓下降、尖峰信號和拋負載等雙極條件下對設備進(jìn)行測試。全能電源任意波其它應用包括 DC/DC 轉換器和逆變器、音頻應用、電子產(chǎn)品壽命循環(huán)測試等。
最終的獲勝者… 全能型電源
與人類(lèi)的全能運動(dòng)員不同(他們無(wú)法同時(shí)完成所有項目)，HM8143的多個(gè)功能特點(diǎn)可以組合在一起。所有這些功能再結合以直觀(guān)的用戶(hù)界面和具有高性?xún)r(jià)比的緊湊設計，使得HM8143在電源市場(chǎng)上的角逐中成為領(lǐng)先者，甚至連您的財務(wù)總監也會(huì )喜愛(ài)上這種儀器，因為HM8143在這個(gè)價(jià)位上可以應對無(wú)數的未來(lái)應用。