可編程電源應用與選型

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1、一、行業(yè)應用1. 汽車電子產(chǎn)品脈沖測試某國際知名品牌汽車電子產(chǎn)品生產(chǎn)商使用此可編程電源進行產(chǎn)品的電壓脈沖測試實驗，用其驗證產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性；采用可編程直流電源，內(nèi)置符合汽車電子領域標準的常用測試波形，省去測試前繁瑣的編輯時間；測試工程師可以自行調(diào)整波形的參數(shù)，使其輸出不同測試等級下的波形；1/18該測試波形對電源的電壓上升、下降有嚴格要求，而全天科技可編程直流電源在此項上擁有國家專利，完全滿足測試需求；標準：DIN40839測試項目：汽車電子的引擎啟動測試標準：ISO16750-2測試項目：汽車電子的復位性能測試2/18該測試波形用來模擬汽車復雜電路中熔斷器斷路后，其他電路的電壓瞬時跌落對

2、于電子設備的沖擊；標準：ISO16750-2測試項目：瞬間中斷測試12V系統(tǒng)24V系統(tǒng)3/18該測試波形與DIN40839標準下的測試波形類似，在中間部分增加一段紋波成分的測試，更加真實的模擬引擎啟動測試；標準：ISO16750-2測試項目：汽車電子的引擎啟動測試4/18一、行業(yè)應用2. 各類測試系統(tǒng)音響功放測試系統(tǒng)點鈔機主控板測試系統(tǒng)LED驅(qū)動電源功能測試系統(tǒng)鎮(zhèn)流器、LED驅(qū)動電源老化系統(tǒng)變頻器控制板、驅(qū)動板測試系統(tǒng)電焊機控制板、電源板功能測試系統(tǒng)5/18UPS電源測試系統(tǒng)電源測試系統(tǒng)適配器充電器LED 電源PC電源逆變電源通信電源11使用SP75VDC1500W機型，用于適配器測試系統(tǒng)，整

3、個系統(tǒng)需要用到直流電源、交流電源、電子負載、功率計、示波器等，通過通訊接口連接至工控機，運用上位機軟件實現(xiàn)自動化測試；全天可編程直流電源在系統(tǒng)中，精確測試適配器輸出的電壓、電流；還能測試瞬時電壓值、上升/下降波形、定電壓模式下的電流測量等。使用SP60VDC1000W機型，用于DC-DC充電器/模塊測試系統(tǒng)，整個系統(tǒng)需要用到直流電源、電子負載、功率計、示波器等，通過通訊接口連接至工控機，運用上位機軟件實現(xiàn)自動化測試；全天可編程直流電源在系統(tǒng)中，提供待測DC-DC充電器/模塊直流供電，在完成對待測產(chǎn)品的供電后才能測試各項數(shù)據(jù)，同時精確測試DC-DC充電器/模塊的輸入輸出電壓、電流；還能測試瞬時電

4、壓值、上升/下降波形、定電壓模式下的電流測量等。22226/18多媒體測試系統(tǒng)PCBA測試 使用SP75VDC1500W機型，通過治具，配合操作軟件，測試PCB板各點之間的電參數(shù)；客戶用于產(chǎn)線測試，需求用到5V，0.5A、10.7V，0.5A、28V，6A、30V，0.5A、36V，6A、48V，15A共6組輸出，要求能快速切換到需要的電壓電流，從而提高產(chǎn)線效率和方便操作員使用；對此，全天可編程電源提供快速調(diào)用功能，讓操作員能實現(xiàn)一鍵輸出一組需要的電壓、電流；直流風扇測試系統(tǒng)使用SP32VDC1000W機型，用于直流風扇測試系統(tǒng)；全天可編程直流電源在系統(tǒng)中，提供待測直流風扇供電。7/18二、電

5、源選型 任何對元器件、電路板、模塊或設備進行測試時都需要使用一個或多個直流電源來給被測物和測試激勵源供電； 除了給被測物供電外，這些電源有時也可通過模擬被測物工作環(huán)境來提供測試激勵。比如，多范圍的充電機，可以充電12VDC或者24VDC電池組，最高充電電壓會達到28.8VDC左右；針對電子產(chǎn)品，常規(guī)測試項目都會包含對產(chǎn)品進行OVP測試，OVP測試所采用的電壓通常都會比額定工作電壓高10%甚至20%；針對采用額定12 VDC電壓的汽車電路，但最大輸入電壓仍可能高達27 VDC，因此，某些汽車標準要求用27VDC的電壓對正常工作電壓為12VDC的裝置進行極限測試。這類基本因素決定了人們對電源的要求

6、； 在購買直流電源前，根據(jù)您的應用類型決定選用線性電源還是開關電源。線性電源紋波和噪聲低、瞬態(tài)響應快，但效率低、發(fā)熱量大，而且又大又重，一般情況下，在要求紋波和噪聲低、瞬態(tài)響應快的情況下才可能選擇； 即使在要求低紋波和噪聲輸出的應用中， 開關電源往往也能從容應付。這是因為電力電子技術的最新進展已大幅改善了開關電源的紋波和噪聲參數(shù)； 在越來越多的應用中開關電源將逐步替代線性電源，究其原因，主要體現(xiàn)在：開關電源的紋波和噪聲有了大幅的改善，開關電源體積小、功率密度高、效率高，功率大，并且開關電源便于控制（包括主從控制、串并聯(lián)控制、全局控制等等）；8/18二、電源選型以下應用領域選擇線性直流電源可能是

7、最佳的選擇：項次應用類型選擇的考慮要素1無線電手機雷達這類裝置的共同點是都帶有非常敏感的鑒頻或解調(diào)電路，不適合在高噪聲環(huán)境下工作。要想測試出這些產(chǎn)品的真實性能，就要確保直流電源不會給測試引入任何寄生噪聲。2低功耗電子產(chǎn)品小功率(一般在200W以下)線性電源與開關電源價格差異小，且線性電源更具優(yōu)勢；3系統(tǒng)要求通道數(shù)少針對此類應用，主要是考慮性線電源的體積與重量因為數(shù)量少而影響??；同時，通道數(shù)少，對于可編程電源串并機、主從控制，或者是全局控制無要求，線性電源可以滿足；9/18二、電源選型1.電壓、電流、功率需求范圍2.串、并聯(lián)運行需求的確定3.通訊與控制要求4.瞬態(tài)響應5.負載調(diào)整率6.線性調(diào)整率

8、7.斜率8.拉載性能9.補償功能10. 恒流模式11. 穩(wěn)定可靠性12. 預算那么，我們在選擇一款適合的開關直流電源時，應注意或者說從哪幾個主要方面考慮呢？選擇一款適合自己的開關直流電源，可以從以下這些方面來考量：10/18二、電源選型1.電壓、電流、功率需求范圍u在對被測物（元器件、電路板、模塊、設備成品）測試時往往需要用到不同的電壓，如：電路板中不同的電路部分工作電壓可能不同，在測試時需要模擬工作環(huán)境，提供不同的電壓；在對被測物進行欠壓、正常電壓、過壓測試時，也需要用到不同的電壓；往往一個企業(yè)研發(fā)或者制造的產(chǎn)品是多樣化的，從設備投資角度，也期望一種電源可滿足盡可能多的應用需求；u在對被測物

9、（元器件、電路板、模塊、設備成品）測試時往往需要用到不同的電流，如：在對被測物進行空載、25%載、半載、滿載、超載測試時，需要提供不同的電流（功率）；往往一個企業(yè)研發(fā)或者制造的產(chǎn)品是多樣化的，如充電器的研發(fā)或者制造企業(yè)，其產(chǎn)品的電壓、功率各不相同；u即使是產(chǎn)品比較單一的企業(yè)，也需要對產(chǎn)品進行OVP、OCP、OPP的測試；綜合以上，對電源的電壓、電流、功率的范圍需求也就出來了，在綜合考慮預算與設備投資回報的基礎上，我們很容易選用一款或者幾款電源來滿足我們的測試需求；很多時候，我們往往會選擇電源的組合來降低我們的投入，滿足我們的需求，如：低壓大電流 + 高壓小電流 + 中壓大功率；11/18二、電

10、源選型2.串、并聯(lián)運行需求的確定u如果需要比單個電源更大的輸出電流， 我們可以并聯(lián)多個電源實現(xiàn)，通過總線進行主從控制來確保系統(tǒng)的整體性能符合只有一個電源時的參數(shù)規(guī)格；全天科技主從控制可以最多10臺，電流均流可以達到差異在0.3A以內(nèi)；u并聯(lián)電源時，采用同型號機型進行并聯(lián)；所有控制通過主機電源進行的，總電流是每個電源輸出的電流值之和；u如果需要比單個電源更大的輸出電壓，可將直流電源串聯(lián)使用；（將一個電源的正極與另一個電源的負極相連接即可將多個電源串聯(lián)起來，首尾剩下的正負極即是串聯(lián)后的電源的正負極；）u全天科技的可編程直流電源，在串聯(lián)運行時，可以進行主從機控制，在主從機控制的情況下，通過設定主機即

11、可輸出設定的參數(shù)，在此模式下，電壓會均會到主從機控制的所有電源；如：5臺串聯(lián)時，在主從機控制模式下，如果需要輸出電壓為50Vdc，則每臺的輸出電壓為10Vdc；所有控制通過主機進行，總電壓不可以超出1000Vdc；并聯(lián)示意圖串聯(lián)示意圖12/18二、電源選型3.通訊與控制要求u在應用時，很多時候，我們需要集成到系統(tǒng)，通過工控機控制，此時，就需要與工控機進行通訊；那么，你就需要選擇有通訊接口的電源；在一個系統(tǒng)中，其他設備也有通訊的要求，而一般情況下，工控機的通訊接口會是多樣化的，這也需要集成到系統(tǒng)中的各個設備能提供不同的通訊接口可以選擇；系統(tǒng)中各個設備的通訊接口，需要根據(jù)工控機與設備的通訊接口進行

12、協(xié)調(diào)使用，以實現(xiàn)運行效果好，設備投入低；（全天科技可編程直流電源標配4種通訊接口：RS232、RS485、LAN、USB，2U機型可選配GPIB）u在一些應用中，需要使用模擬量來進行控制，此時，則需要電源有模擬量控制接口，通過這樣的接口，可以通過弱的電壓、電流、電阻信號來設置與控制直流輸出電壓、電流等；（全天科技可編程直流電源同時可以提供WebServer遠程控制功能，可通過電腦用Web控制直流輸出電壓、電流等）13/18二、電源選型4.瞬態(tài)響應u瞬態(tài)響應是衡量電源應對電流需求變化或跟隨負載阻抗變化的能力的一個指標。對于許多應用來說，這都是一個重要的規(guī)格參數(shù)；當輸出電流需求在短時間內(nèi)大幅增大或

13、減小時，輸出電壓也可能會大幅降低或升高。電源的內(nèi)部電壓控制回路會努力將輸出電壓穩(wěn)定在其設定值處，但這種響應并非瞬間進行的；u要想提高瞬態(tài)響應速度，有時就不得不忍受更大的紋波和噪聲；在可編程電源中， 內(nèi)部電壓控制回路和輸出濾波器是互相制約的；大輸出濾波器限制紋波和噪聲，但降低電源對快速變化負載的響應速度。而超快的內(nèi)部電壓控制回路則縮短瞬態(tài)響應時間，但可能會產(chǎn)生過沖或下沖，由此損壞被測物；u電動工具測試就是一種瞬態(tài)響應的典型應用案例，該應用使用直流電源來模擬電動工具的內(nèi)部電池；當電動工具電機啟動時， 電流就會急劇增大；u而在測試汽車中使用的繼電器和保險絲時，情況又完全不同。可編程直流電源必須在高達

14、30 VDC的電壓下提供大電流， 而且通常需要5kW至10kW的功率。在測試過程中，過大的直流輸出電壓過沖會造成繼電器或保險絲損壞。為避免這種情況，所使用的電源要能夠控制直流輸出電流瞬間從零變化到最大值或者從最大值變化到零。14/18二、電源選型5.負載調(diào)整率u可編程電源的另一個重要參數(shù)是負載調(diào)整率；它指的是因被測件的電流需求變化導致輸出電壓偏離其設定值的百分比；正常情況下該效應的影響應該很??；6.線性調(diào)整率u線路調(diào)整率指因交流輸入線路電壓變化所導致的直流輸出電壓或電流變化百分比；該參數(shù)在輸入線路電壓不穩(wěn)定時非常重要；PPSAC InputDC Input (V)100%0%I-LoadV-O

15、utput加載時導致輸出電壓降低的變化 (雙向)輸入電壓變化時導致輸出電壓變化 (雙向)15/18二、電源選型7.斜率u通常輸出電壓斜率（上升和下降時間）也是需要重點考慮的一個參數(shù)；為改善紋波和噪聲參數(shù)，可編程直流電源的輸出濾波器使用大電容來儲存大量能量；其充電、放電時間以及被測物的電流需求很大程度上共同決定了電源的電壓斜率；u直流輸出下降時間，不僅依賴于可編程直流電源輸出的內(nèi)部LCR濾波器網(wǎng)絡，而且還依賴于所連接的被測物的測試要求；如果僅通過被測物的電流消耗，尤其是被測物與電源電流容量相比相對較低，或者空載測試時，要把輸出電容器內(nèi)儲存的所有能量都通過被測物“釋放”出來可能耗費數(shù)秒時間；全天科

16、技的可編程直流電源在此方面取得專利，利用特殊電路進行能量消散，提升斜率參數(shù)，減少測試時間；u另外，改善斜率的一種方法是選擇一款具有更高直流輸出范圍的可編程電源；假如被測物是電動工具，并且僅需要20 Vdc的電源就能滿足所有測試應用要求，則建議選用一款40 Vdc的電源，但限壓輸出僅使用最高20 Vdc的輸出電壓；這是因為40 Vdc電源所需要的輸出電容會比20 Vdc可編程電源所需要的電容要小很多，由此造成兩種電源從0 V升至20 Vdc或40 Vdc所需的上升時間是一樣的；即，從上升時間（單位：V/ms）來看，40 Vdc電源的上升速度將會快1倍。16/18二、電源選型8.拉載性能u在部分應

17、用中，電源抗沖擊電源的拉載性能也是一個主要的考慮因素，如針對感性、容性測試物的測試時，被 測試物通電瞬間所吸收的輸入電流非常大（如，空調(diào)壓縮機啟動瞬間，電機啟動瞬間、電機堵轉(zhuǎn)時）；此時，需要根據(jù)被測物的特性來確定電源的電流（功率）；9.補償功能u此功能是用于補償線壓降；在所有的應用中，電源直流輸出接口與線纜會存在線電壓降，并且從電源直流輸出電路到電源直流輸出對外接口也同樣會存在線壓降；此時，連接電源電壓遠端補償線至被測物連接位置，即可補償線壓降，提升測試精確度與準確度；10. 恒流模式u雖然大多數(shù)電源都在恒壓模式下工作，但也有許多應用需要在恒流模式下使用直流電源。當運行于恒流模式下時，較重要的是電流控制精度，不必注意輸出電壓設定值精度和分辨率，并且輸出電壓紋波和噪聲也沒有輸出電流紋波和噪聲那么重要。17/18二、電源選型11. 穩(wěn)定可靠性12. 預算u穩(wěn)定性是衡量電源輸出電壓或電流長期漂移的一個指標；u在LED電源老化測試中，可編程電源長期處于運行狀態(tài)，在此測試中，需要電源能長時間穩(wěn)定可靠的工作；穩(wěn)定性主要用百萬分率或ppm 表示。u在電源的選擇過程中，預算是必須考慮的一個重要因素，考慮不同參數(shù)要求的電源產(chǎn)品的組合來減少投入；同時，可以考慮串、并聯(lián)的方式來擴容，增加電源覆蓋需求的廣度；18/18