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大功率程控直流电源选型中的“葵花宝典”之经验之谈

任何对元器件、电路板、模块或设备进行测验时都需求运用一个或多个直流电源来给被测物和测验鼓励源供电;除了给被测物供电外,这些电源有时也可经过模仿被测物作业环境来供给测验鼓励。比如,多规模的充电机,能够充电12VDC或许24VDC电池组,最高充电电压会到达28.8VDC左右;针对电子产品,惯例测验项目都会包含对产品进行OVP测验,OVP测验所选用的电压一般都会比额外作业电压高10%乃至20%;针对选用额外12VDC电压的轿车电路,但最大输入电压仍可能高达27VDC,因而,某些轿车标准要求用27VDC的电压对正常作业电压为12VDC的装置进行极限测验。这类基本要素决议了人们对电源的要求。
在购买直流电源前,依据您的运用类型决议选用线性电源仍是大功率程控直流电源。线性电源纹波和噪声低、瞬态呼应快,但功率低、发热量大,而且又大又重,一般状况下,在要求纹波和噪声低、瞬态呼应快的状况下才可能挑选。
即便在要求低纹波和噪声输出的运用中,大功率程控直流电源往往也能从容敷衍。这是由于电力电子技术的最新进展已大幅改进了大功率程控直流电源的纹波和噪声参数。
在越来越多的运用中大功率程控直流电源将逐渐代替线性电源,究其原因,首要体现在:大功率程控直流电源的纹波和噪声有了大幅的改进,大功率程控直流电源体积小、功率密度高、功率高,功率大,而且大功率程控直流电源便于操控(包含主从操控、串并联操控、大局操控等等)。
01
以下运用领域挑选线性直流电源可能是最佳的挑选:
项次 运用类型 挑选的考虑要素
1 无线电  手机  雷达 这类装置的一起点是都带有十分灵敏的鉴频或解调电路,不合适在高噪声环境下作业。要想测验出这些产品的真实功用,就要确保直流电源不会给测验引进任何寄生噪声。
2 低功耗电子产品 小功率(一般在200W以下)线性电源与大功率程控直流电源价格差异小,且线性电源更具优势。
3 体系要求通道数少 针对此类运用,首要是考虑性线电源的体积与分量由于数量少而影响小;一起,通道数少,关于可编程电源串并机、主从操控,或许是大局操控无要求,线性电源能够满意。

02
那么,我们在挑选一款合适的开关直流电源时,应留意或许说从哪几个首要方面考虑呢?挑选一款合适自己的开关直流电源,能够从以下这些方面来考量:
      ■ 1. 电压、电流、功率需求规模
      ■ 2. 串、并联运转需求的断定
      ■ 3. 通讯与操控要求                   
      ■ 4. 瞬态呼应
      ■ 5. 纹波                      
      ■ 6. 精度
      ■ 7. 温度系数
      ■ 8. 负载调整率
      ■ 9. 线性调整率
      ■ 10. 斜率
      ■ 11. 拉载功用
      ■ 12. 补偿功用
      ■ 13. 恒流形式
      ■ 14. 安稳可靠性
      ■ 15. 预算
 1. 电压、电流、功率需求规模
■ 在对被测物(元器件、电路板、模块、设备制品)测验时往往需求用到不同的电压,如:电路板中不同的电路部分作业电压可能不同,在测验时需求模仿作业环境,供给不同的电压;在对被测物进行欠压、正常电压、过压测验时,也需求用到不同的电压;往往一个企业研制或许制作的产品是多样化的,从设备出资视点,也希望一种电源可满意尽可能多的运用需求;
■ 在对被测物(元器件、电路板、模块、设备制品)测验时往往需求用到不同的电流,如:在对被测物进行空载、25%载、半载、满载、超载测验时,需求供给不同的电流(功率);往往一个企业研制或许制作的产品是多样化的,如充电器的研制或许制作企业,其产品的电压、功率各不相同;
■ 即便是产品比较单一的企业,也需求对产品进行OVP、OCP、OPP的测验。
归纳以上,对电源的电压、电流、功率的规模需求也就出来了,在归纳考虑预算与设备出资报答的基础上,我们很简单选用一款或许几款电源来满意我们的测验需求;许多时分,我们往往会挑选电源的组合来下降我们的投入,满意我们的需求,如:低压@大电流 + 高压@小电流 + 中压@大功率。
2. 串、并联运转需求的断定
■ 如果需求比单个电源更大的输出电流,我们能够并联多个电源完成,经过总线进行主从操控来确保体系的全体功用契合只要一个电源时的参数标准;海洋仪器供给的电源主从操控能够最多10台,电流均流能够到达差异在0.3A以内;
■ 并联电源时,选用同型号机型进行并联;一切操控经过主机电源进行的,总电流是每个电源输出的电流值之和;
■ 如果需求比单个电源更大的输出电压,可将直流电源串联运用;(将一个电源的正极与另一个电源的负极相衔接即可将多个电源串联起来,首尾剩下的正负极即是串联后的电源的正负极;)
■海洋仪器供给的可编程直流电源,在串联运转时,能够进行主从机操控,在主从机操控的状况下,经过设定主机即可输出设定的参数,在此形式下,电压会均会到主从机操控的一切电源;如:5台串联时,在主从机操控形式下,如果需求输出电压为50Vdc,则每台的输出电压为10Vdc;一切操控经过主机进行,总电压不能够超出1000Vdc。
3. 通讯与操控要求 
■在运用时,许多时分,我们需求集成到体系,经过工控机操控,此刻,就需求与工控机进行通讯;那么,你就需求挑选有通讯接口的电源;在一个体系中,其他设备也有通讯的要求,而一般状况下,工控机的通讯接口会是多样化的,这也需求集成到体系中的各个设备能供给不同的通讯接口能够挑选;体系中各个设备的通讯接口,需求依据工控机与设备的通讯接口进行和谐运用,以完成运转作用好,设备投入低;(全天科技可编程直流电源标配4种通讯接口:RS232、RS485、LAN、USB,2U机型可选配GPIB)
■在一些运用中,需求运用模仿量来进行操控,此刻,则需求电源有模仿量操控接口,经过这样的接口,能够经过弱的电压、电流、电阻信号来设置与操控大功率程控直流电源直流输出电压、电流等。(全天科技可编程直流电源一起能够供给WebServer远程操控功用,可经过电脑用Web操控大功率程控直流电源直流输出电压、电流等)
4. 瞬态呼应
■瞬态呼应是衡量电源应对电流需求改变或跟从负载阻抗改变的能力的一个目标。关于许多运用来说,这都是一个重要的标准参数;当输出电流需求在短时刻内大幅增大或减小时,输出电压也可能会大幅下降或升高。电源的内部电压操控回路会尽力将输出电压安稳在其设定值处,但这种呼应并非瞬间进行的;
■要想进步瞬态呼应速度,有时就不得不忍耐更大的纹波和噪声;在可编程电源中,内部电压操控回路和输出滤波器是互相制约的;大输出滤波器约束纹波和噪声,但下降电源对快速改变负载的呼应速度。而超快的内部电压操控回路则缩短瞬态呼应时刻,但可能会产生过冲或下冲,由此损坏被测物;
■电动工具测验就是一种瞬态呼应的典型运用事例,该运用运用直流电源来模仿电动工具的内部电池;当电动工具电机发动时,电流就会急剧增大;
■而在测验轿车中运用的继电器和保险丝时,状况又彻底不同。可编程直流电源有必要在高达30Vdc的电压下供给大电流,而且一般需求5kW至10kW的功率。在测验过程中,过大的大功率程控直流电源直流输出电压过冲会形成继电器或保险丝损坏。为避免这种状况,所运用的电源要能够操控大功率程控直流电源直流输出电流瞬间从零改变到最大值或许从最大值改变到零。
5. 纹波   
在挑选直流电源时,纹波是一个需求考虑的重要参数,纹波是指直流电中的沟通成分,纹波越小,输出就越平稳,噪音就越小,电源的输出质量就越好。纹波分为电压纹波和电流,其间电压纹波有峰峰值(mVp-p)和有效值(mVrms)两种标识办法。需求留意是的,客户在提出纹波需求时,需求了解客户是峰峰值仍是有效值。
6. 精度
精度是指电源输出电压、电流能到达的准确度,是指实践输出的电压、电流值与设定值的误差,是挑选直流电源的另一个需求考虑的参数。精度多用一个百分比加一个固定量来表明,例如0.05%+15mV。精度跟所实践设定的电压、电流值有联系。设定的电压、电流值越小,实践电压、电流值误差越小,反之就越大。
 7. 温度系数
温度系数是由电源所挑选的元器件及材料来决议的,电源在运转,特别是长时刻运转时,机器内部温度会升高,温度的升高会引起电源纹波、精度、呼应时刻等发生改变,影响电源的功用。温度系数的单位是ppm/℃(百万分之一),数值越小,阐明温度引起的改变越小,输出越安稳。在产品老化和产线测验的运用中,由于自身周边的温度就较高,电源运转时刻较长,这些运用对温度系数就有更高的要求。
8. 负载调整率
可编程电源的另一个重要参数是负载调整率,它指的是因被测件的电流需求改变导致输出电压违背其设定值的百分比,正常状况下该效应的影呼应该很小。
大功率程控直流电源选型中的“葵花宝典”之经验之谈

9. 线性调整率
线路调整率指因沟通输入线路电压改变所导致的大功率程控直流电源直流输出电压或电流改变百分比,该参数在输入线路电压不安稳时十分重要。
大功率程控直流电源选型中的“葵花宝典”之经验之谈

10. 斜率
■一般输出电压斜率(上升和下降时刻)也是需求要点考虑的一个参数。为改进纹波和噪声参数,可编程直流电源的输出滤波器运用大电容来贮存许多能量。其充电、放电时刻以及被测物的电流需求很大程度上一起决议了电源的电压斜率。
■大功率程控直流电源直流输出下降时刻,不只依赖于可编程直流电源输出的内部LCR滤波器网络,而且还依赖于所衔接的被测物的测验要求;如果仅经过被测物的电流消耗,尤其是被测物与电源电流容量比较相对较低,或许空载测验时,要把输出电容器内贮存的一切能量都经过被测物“开释”出来可能消耗数秒时刻。海洋仪器的可编程直流电源在此方面获得专利,运用特别电路进行能量散失,提高斜率参数,削减测验时刻。
■别的,改进斜率的一种办法是挑选一款具有更高大功率程控直流电源直流输出规模的可编程电源;假如被测物是电动工具,而且仅需求20Vdc的电源就能满意一切测验运用要求,则建议选用一款40Vdc的电源,但限压输出仅运用最高20Vdc的输出电压。这是由于40Vdc电源所需求的输出电容会比20Vdc可编程电源所需求的电容要小许多,由此形成两种电源从0V升至20Vdc或40Vdc所需的上升时刻是一样的,即,从上升时刻(单位:V/ms)来看,40Vdc电源的上升速度将会快1倍。
11. 拉载功用
在部分运用中,电源抗冲击电源的拉载功用也是一个首要的考虑要素,如针对理性、容性测验物的测验时被测验物通电瞬间所吸收的输入电流十分大(如空调压缩机发动瞬间,电机发动瞬间、电机堵转时);此刻需求依据被测物的特性来断定电源的电流(功率)。
12. 补偿功用
此功用是用于补偿线压降,在一切的运用中,大功率程控直流电源直流输出接口与线缆会存在线电压降,而且从大功率程控直流电源直流输出电路到大功率程控直流电源直流输出对外接口也相同会存在线压降。此刻,衔接电源电压远端补偿线至被测物衔接方位,即可补偿线压降,提高测验精确度与准确度。
13. 恒流形式
尽管大多数电源都在恒压形式下作业,但也有许多运用需求在恒流形式下运用直流电源。当运转于恒流形式下时,较重要的是电流操控精度,不必留意输出电压设定值精度和分辨率,而且输出电压纹波和噪声也没有输出电流纹波和噪声那么重要。
14. 安稳可靠性
安稳性是衡量电源输出电压或电流长期漂移的一个目标。
在LED电源老化测验中,可编程电源长期处于运转状况,在此测验中,需求电源能长时刻安稳可靠的作业;安稳性首要用百万分率或ppm表明。
15. 预算
在电源的挑选过程中,预算是有必要考虑的一个重要要素,考虑不同参数要求的电源产品的组合来削减投入;一起,能够考虑串、并联的办法来扩容,添加电源掩盖需求的广度。

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