新型全能電源的特點和應用

直流電源作為測試儀器，已得到長足進展，市面上已出現(xiàn)多種具有特殊性能的線性直流電源。本文主要介紹一種全新的新型全能型電源的特點和簡要應用。

關鍵詞：電源；負載；直流電源；任意波；直流源分析儀

今天的直流電源市場劃分得越來越細，它們分為通用型、高電壓型和高電流型，我們可在近乎無限的多品種型號當中進行選擇，現(xiàn)在電源的功能越來越強大，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？為了滿足大多數(shù)需要，您可能需要購買幾臺電源。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全能型電源價格只是直流源分析儀的五分之一，在電源市場上的角逐中 HM8143 處于領跑位置。
超群的標準線性直流電源
HM8143在2路0～30V/2A和1路5V/2A的三個隔離通道上提供了130W總的 輸出功率。由于能夠將這些輸出通道進行串并聯(lián)連接，用戶可在較高電壓(最高65V)或較高電流(最高6A)之間進行選擇。電源通過旋鈕和按鈕進行操作，快速而方便。前面板控制部件可遠程鎖定，以防止意外參數(shù)更改。輸出電壓和電流可分別以10mV和1mA的分辨率同時顯示。HM8143在輸出電流超過設置的電流限值時自動從CV(恒壓)切換為CC(恒流)模式，并在電流恢復到限值以內(nèi)時返回CV模式。LED指示燈可顯示出每個通道的實際CV/CC模式。它具有較高的快速負載響應時間，當負載從10%變化到90%之后，輸出恢復到1mV以內(nèi)的時間只需要45µs。

自動保護被測設備
為了防止被測設備(DUT)發(fā)生損壞，HM8143不僅提供了電流限制，而且還配備了一個電子式熔斷器。在標準操作過程中無意間發(fā)生短路時，電流將被限制到設定的數(shù)值為了提供比電流限制更佳的保護，HM8143還提供了一個電子式熔斷器。電流一旦超過限值，所有輸出將立即被禁用。它們可用按鈕手動接通，也可以通過遠程接口方式接通。
測量電壓和電流并遠程記錄
HM8143可同時顯示四個參數(shù)：通道I和III的電壓和電流。 輸出被關閉或發(fā)生改變時，將顯示電壓和電流的標稱值或設置值。如果輸出已被激活，HM8143就會對每個可變通道的電壓和電流實際值進行監(jiān)視和測量。內(nèi)置電壓和電流測量功能的典型準確度可達2個字，其高達0.07%的準確度可與一塊標準萬用表相媲美。如果您想執(zhí)行一個測試序列，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)的格式進行保存記錄。
自動電子負載輸入功能
HM8143具有一種兩個30V通道上的移動2象限漏極/源極能力，可簡化對DC電源、電池(充/放電循環(huán))、發(fā)電機/電動機等應用的測試和表征。汽車、移動電話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/輸出能力的獨特價值。
功率放大器/調(diào)制
兩路30V通道都配備一個后部BNC模擬量輸入，通過這個BNC輸入，可將HM8143用作一個寬范圍調(diào)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10V控制電壓取得滿刻度(30V)。通過將一臺函數(shù)/任意波發(fā)生器與調(diào)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。
導線電阻補償
在HM8143的SENSE感應模式下，電壓調(diào)節(jié)電路通過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(wěn)定。由于負載電流會在連接導線上產(chǎn)生壓降，因而實際負載電壓應等于電源輸出電壓減去該壓降，即

所以需要對導線壓降進行補償。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，使其等于導線壓降和所需負載電壓之和，從而實現(xiàn)對于導線壓降的補償，使負載真正獲得所設定電壓值。 導線電阻補償功能可用于兩個30V通道，消除負載導線(4線制)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導線進行補償。

圖3 通過導線的電壓補償

可編程直流電源
HM8143 隨機配有一個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便。對于ATE(自動測試設備)方面的應用，可以使用一個19英寸機架安裝套件。通過免費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)來導入和繪制波形。
跟蹤能力
跟蹤功能指通過使開始時設定的電壓關系保持穩(wěn)定而實現(xiàn)對多個輸出的有效控制，使它們服從統(tǒng)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，如果其中一個處于領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進入限流狀態(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，進而其它處于從屬位置的輸出也全部被斷開?？傊?，通過跟蹤功能可同時改變兩個輸出電壓設置或兩個兩個電流限值。
雙極電壓電源
雙極電壓是通過使用CH1和ch2兩個通道實現(xiàn)。兩個正極可在±30V范圍內(nèi)實現(xiàn)不對稱應用中(如-5V/+12V)的差動電壓。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(diào)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HM8143后面板上觸發(fā)輸入處的一個觸發(fā)信號來啟動，或通過遠程命令來啟動。通過脈沖串模式，用戶可選擇1～255個周期，或選擇波形的連續(xù)重復。由于波形存儲在一個非易失性存儲器中，因此可不通過PC來使用任意波功能。 通過軟件PowerARB，可以對脈沖波形或其它任意波形進行編程，而不必編寫一個代碼行。波形可通過易于操作的任意波形編輯器來創(chuàng)建，或通過導入CSV文件來創(chuàng)建。用戶可在任意波形編輯器中繪制波形，或者手動輸入數(shù)據(jù)點。
全能電源任意波功能應用廣泛，尤其在汽車電子測試，汽車工業(yè)中一個廣為人知的波形就是電機起動曲線。按照DIN40839/ISO/TR7637對起動曲線進行模擬在汽車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音響的意外數(shù)據(jù)損失而產(chǎn)生的問題。通過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
與人類的全能運動員不同(他們無法同時完成所有項目)，HM8143的多個功能特點可以組合在一起。所有這些功能再結合以直觀的用戶界面和具有高性價比的緊湊設計，使得HM8143在電源市場上的角逐中成為領先者，甚至連您的財務總監(jiān)也會喜愛上這種儀器，因為HM8143在這個價位上可以應對無數(shù)的未來應用。