Настільне джерело живлення

Магазин Gtest® - офіційний постачальник джерел (блоків) живлення постійного струму в Україні: https://gtest.com.ua/uk/vimiryuvalni-priladi/laboratorni-bloki-zhivlennya

Настільне джерело живлення постійного струму — це стандартне контрольно-вимірювальне обладнання, яке використовується інженерами-електриками та схемотехніками для живлення та тестування своїх схемотехнічних рішень у лабораторних та польових умовах. Але навіщо саме він призначений і як підібрати відповідне настільне джерело живлення для вашого завдання? Ми розглянемо все це та багато іншого.

Що таке настільне джерело живлення?

Настільне джерело живлення забезпечує постійну напругу для живлення пристрою, наприклад, друкованої плати або електронного пристрою. Настільне або лабораторне джерело живлення зазвичай розташовується на робочому місці інженера, звідси і назва «настільне джерело живлення». У цьому короткому відео один із наших експертів Keithley робить короткий огляд настільних джерел живлення.

Навіщо вам потрібне настільне джерело живлення?

Коли інженеру або розробнику схем необхідно протестувати пристрій, зазвичай називається пристроєм, що тестується (DUT), йому необхідно подати на нього задану напругу або струм. Настільні джерела живлення дозволяють інженерам встановлювати та подавати задану напругу для живлення DUT, щоб переконатися в його працездатності. Якщо це не так, можна усунути неполадки та повторити тестування.

Настільне джерело живлення постійного струму — це стандартне контрольно-вимірювальне обладнання, яке використовується інженерами-електриками та схемотехніками для живлення та тестування своїх схемотехнічних рішень у лабораторних та польових умовах. Але навіщо саме він призначений і як підібрати відповідне настільне джерело живлення для вашого завдання? Ми розглянемо все це та багато іншого.

Що таке настільне джерело живлення?

Настільне джерело живлення забезпечує постійну напругу для живлення пристрою, наприклад, друкованої плати або електронного пристрою. Настільне або лабораторне джерело живлення зазвичай розташовується на робочому місці інженера, звідси і назва «настільне джерело живлення». У цьому короткому відео один із наших експертів Keithley робить короткий огляд настільних джерел живлення.

Навіщо вам потрібне настільне джерело живлення?

Коли інженеру або розробнику схем необхідно протестувати пристрій, зазвичай називається пристроєм, що тестується (DUT), йому необхідно подати на нього задану напругу або струм. Настільні джерела живлення дозволяють інженерам встановлювати та подавати задану напругу для живлення DUT, щоб переконатися в його працездатності. Якщо це не так, можна усунути неполадки та повторити тестування.

Типи настільних джерел живлення

Хоча існує безліч типів настільних джерел живлення, ці прилади можна загалом розділити на три категорії: одноканальні та багатоканальні, біполярні та уніполярні, лінійні та імпульсні джерела живлення.

Одноканальні та багатоканальні джерела живлення

Як випливає з назви, одноканальний джерело живлення має один керований вихід, тоді як багатоканальний - два або більше. Багатоканальні джерела живлення зазвичай використовуються для розробки пристроїв із цифровою та аналоговою схемою, а також із біполярною схемою.

Біполярні та уніполярні джерела живлення

Уніполярне джерело живлення здатне виробляти лише позитивну напругу. Інженер технічно може переключити висновки, підключені до джерела живлення, для отримання негативної напруги, але біполярні джерела живлення працюють як в області позитивної, так і негативної напруги. Біполярні джерела живлення здатні працювати в ширшому спектрі областей застосування, але вони дорожчі та складніші в експлуатації, тому багато інженерів вибирають уніполярне джерело живлення для систем постійного струму.

Лінійні та імпульсні джерела живлення

Лінійне джерело живлення забезпечує високоточні вимірювання з дуже низьким рівнем шуму та мінімальними перешкодами. Однак вони, як правило, важчі, більші за розміром і забезпечують меншу потужність та меншу ефективність. Імпульсні джерела живлення, навпаки, компактніші і забезпечують більшу потужність, але, як правило, мають високочастотний шум і менш точні виміри. Імпульсне джерело живлення часто використовується, коли важлива щільність потужності, оскільки дозволяє отримати значно більшу потужність при малих габаритах, тоді як лінійне джерело живлення використовується, коли потрібне харчування чутливих аналогових схем.

Як вибрати правильний настільний блок живлення

Вибір відповідного джерела живлення та більш глибоке розуміння його функцій та характеристик дозволяють інженерам швидше проводити випробування та більш точні виміри в лабораторії. При покупці лабораторного джерела живлення слід враховувати низку факторів, але ці найважливіші.

Розгляньте програмоване джерело живлення

Ручне налаштування значень напруги та граничних значень струму може бути марною витратою дорогоцінного часу при проведенні тривалих або складних випробувань. На щастя, більшість настільних джерел живлення оснащені функцією створення тестових послідовностей, що забезпечує базовий рівень програмування. Використовуючи функцію тестових послідовностей, інженер може програмувати значення напруги, граничні значення струму та час кожного етапу. Це простий спосіб провести складний тест з кількома встановленими вихідними напругами та часовими інтервалами без ручного налаштування параметрів джерела живлення, що дозволяє оператору зосередитися на отриманні якісних результатів.

Виберіть лабораторне джерело живлення з правильними межами потужності.

Дуже часто джерела постійного струму класифікуються за максимальною напругою та максимальним струмом. Це неймовірно корисна інформація при виборі відповідного джерела живлення, але не забувайте також звертати увагу на обмеження потужності.

Наприклад, 2260B-30-72 може видавати напругу до 30 або струм силою 72 А, але має обмеження за потужністю 720 Вт. Це означає, що блок живлення може видавати напругу 30, але не струм силою 72 А, так як це призвело б до обмеження потужності. За допомогою цієї формули інженери можуть визначити потужність, що генерується:

У більшості випадків, якщо потужність, розрахована за цим рівнянням, нижча за граничну потужність лабораторного джерела живлення, він повинен працювати нормально.

Виберіть настільне джерело живлення з дистанційним контролем напруги

Для максимально точного вимірювання напруги рекомендується використовувати настільне джерело живлення, оснащене виносним вольтметром або виносним датчиком. Це дозволяє отримувати точні показання напруги на пристрої, що перевіряється, а не на його вхідних клемах, компенсуючи падіння напруги на вимірювальних проводах. Враховуючи, що більшість стандартних вимірювальних проводів довжиною близько 3 футів (близько 90 см) мають опір близько 50 мОм (близько 100 мОм для пари), при використанні пристрою з низьким опором на проводах може спостерігатися значне падіння напруги.

Знайдіть настільне джерело живлення з відповідним часом відгуку.

При проведенні випробувань з напругами, що швидко змінюються, або навантаженнями час відгуку має вирішальне значення. Час відгуку - це час, необхідний джерелу живлення для наростання (час наростання) або зниження (час спаду) напруги до заданого значення. Майте на увазі, що воно часто залежить від навантаження.

Час наростання визначається як час, необхідний джерелу живлення зміни значення від 10% до 90%. Час спаду - зворотний процес, що описує час, необхідний зміни значення від 90% до 10%.

Час відновлення при перехідному процесі – це час, необхідний джерелу живлення для повернення до заданого рівня після застосування навантаження. Це складніший параметр, який неможливо однозначно уявити як специфікацію. Зазвичай він описується декількома параметрами: смугою встановлення напруги, часом відновлення при перехідному процесі та ступінчастою зміною струму навантаження. Наприклад, настільні джерела живлення Keithley серії 2200 мають таке значення часу відновлення при перехідному процесі: «<400 мкс до 75 мВ після зміни струму навантаження від 0,1 до 1 А». Це означає, що при зміні струму навантаження від 0,1 до 1 А (ступінчаста зміна струму навантаження) джерело живлення досягне значення в межах 75 мВ від заданої напруги (смугою встановлення напруги) менш ніж за 400 мкс (час відновлення при перехідному процесі).

Як використовувати настільне джерело живлення

Лабораторне джерело живлення дуже просте у використанні. Ці прилади підключаються до пристрою, що перевіряється, за допомогою проводів, вставлених у приладову панель. Використовуючи дисплей на передній панелі, інженери можуть задавати напругу або струм для живлення пристрою, що перевіряється. Більшість лабораторних джерел живлення можуть працювати у двох режимах: постійної напруги та постійного струму.

Робота в режимі постійної напруги (CV) та постійного струму (CC)

Важливою функцією настільного джерела є можливість роботи в режимах стабілізації струму (CC) та напруги (CV). У режимі CV джерело живлення регулює вихідну напругу відповідно до налаштувань користувача. У режимі CC джерело живлення регулює струм. Характеристики джерела живлення розрізняються в режимах CV і CC, що визначається налаштуваннями користувача і опором навантаження. У будь-який час джерело живлення регулює або напругу, або струм, відповідаючи заданим параметрам в межах точності приладу.

У режимі постійної напруги вихідна напруга відповідає заданій в межах точності приладу. Струм визначається опором навантаження.

У режимі постійного струму вихідний струм відповідає встановленій межі струму. Напруга визначається опором навантаження.

Ви можете визначити ці значення, використовуючи закон Ома, який наведено нижче. Якщо ви хочете бути особливо обережні, увімкніть вимірювальні дроти у вимір опору.

Робота джерел живлення у паралельному та послідовному режимі

Якщо для ваших випробувань потрібно більше потужності, можна підключити кілька настільних джерел живлення паралельно або послідовно, щоб збільшити доступну напругу або струм.

Послідовне з'єднання: для збільшення напруги підключіть позитивний вихід одного джерела живлення до негативного виходу іншого, потім підключіть позитивний і негативний виходи, що залишилися, до пристрою, що перевіряється.

Паралельна робота: Для збільшення струму підключіть обидва позитивні виходи до однієї клеми пристрою, а обидва негативні виходи - до іншої клеми пристрою, що перевіряється.

Обов'язково ознайомтеся з інструкцією з експлуатації блоку живлення, якщо ви використовуєте функцію віддаленого контролю при об'єднанні виходів. У деяких конфігураціях або при використанні двох різних блоків живлення це може бути неможливим.

Знайдіть найкращий настільне або спеціалізоване джерело живлення для вашого застосування