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，您的研發工作臺的空間或生產中19英寸機架上的空間又如何呢？為了滿足大多數需要，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生短路時，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：通道I和III的電壓和電流。 輸出被關閉或發生改變時，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)、發電機/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/任意波發生器與調制輸入連接，可不用與PC相連而創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，電壓調節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定。由于負載電流會在連接導線上產生壓降，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定而實現對多個輸出的有效控制，使它們服從統一“指揮”。例如：如果電壓1從10V變為12V，則電壓2和3將隨之從5V變為6V，電壓4隨之從20V變為24V。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。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。總之，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。兩個正極可在±30V范圍內實現不對稱應用中(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后面板上觸發輸入處的一個觸發信號來啟動，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建，或通過導入CSV文件來創建。用戶可在任意波形編輯器中繪制波形，或者手動輸入數據點。
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據損失而產生的問題。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、電子產品壽命循環測試等。
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也會喜愛上這種儀器，因為HM8143在這個價位上可以應對無數的未來應用。