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直流電子負載應用

agitek456 ? 來源:agitek456 ? 作者:agitek456 ? 2023-01-06 11:44 ? 次閱讀
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大多數電源設計為通過電壓調節電路提供恒定電壓。如果負載突然消耗大量電流,那么調節電路無法輸出穩定電壓。而極端情況是輸出最大電壓和需要滿電流的瞬態。

例如,是德科技的瞬態響應測試就是在電源的最大輸出電壓下進行的。輸出電流從最大值的 50% 開始,先上升到最大值,然后返回到 50%。參見圖 1,電流的急劇變化產生了兩個電壓瞬態。

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圖 1. 從電源吸收的最大電流突然發生變化,導致電壓瞬態

瞬態響應時間是指電源從負載的顯著變化中恢復原狀所需的時間。一旦電源輸出電壓回到穩定的限制范圍,我們就認為它已經恢復,見圖 2。

例如,Keysight E36312A三路輸出電源規定在 15 mV 的穩定范圍內恢復的時間低于 50 μs。這發生在負載從 50% 上升到 100%,然后從滿負載的 100% 再下降到 50% 之后。

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圖 2. 瞬態響應時間顯示為電源在穩定頻段內恢復原狀所需的時間

使用負載電阻和開關測量響應時間有一定的挑戰。通常,功率電阻器有一定的電感,會與影響電源的瞬態響應。使用直流電子負載可以避免引入額外的失真。

設置電子負載的兩種最常用方式是電阻模式或恒流模式。在電阻模式下,通過計算選擇消耗 50% 電流的電阻,再計算消耗最大電流的電阻值。電流優先模式非常直觀,因為所需的電流直接輸入到負載。

在針對電流優先配置了負載之后,下一步是創建瞬態。Keysight N6700 系列具有多個內置波形,只需描述幾個點即可方便地設置好動態輸出。

當電流幅度改變時,階梯式波形會產生一次瞬態。當電流上升然后下降時,脈沖波形會產生兩次瞬態。為該測試設置的脈沖波形;見圖3。

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圖 3. 選擇脈沖波形以產生動態電流

表1所示為 SCPI 編程命令以及 Keysight N6705C 直流電源分析儀前面板指令。定義了波形后,您可以隨時使用 arb run 命令或 N6705C 直流電源分析儀 前面板上的 run/stop 按鍵來啟動它。

示波器設置為使用單次采集的電平觸發,可以輕松查看并捕獲波形。運行 arb run后,捕獲的瞬態如圖4所示。示波器輸入采用交流耦合,帶寬限制為 50 mV/格。掃描設置為 20 μs/格,并有一些時延,以便使波形居中顯示。

在瞬態進入 15 mV 設置范圍內的位置放置一個游標,以便查看波形穿過的時間。在兩次瞬態中,電源的恢復速度比規定的技術指標50μs 要快得多。

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表1. 在通道 1 配置負載模塊吸收動態電流,前七個步驟與技巧 1 中的步驟相同

圖4. 單次捕獲第一個瞬態

安泰測試作為是德科技的合作伙伴,代理是德示波器,直流電子負載等儀器儀表

審核編輯:湯梓紅

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