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可編程直流電源選擇指南

要買一款合意的直流電源,真的好難。上百家廠商/代理商,幾十個指標/功能,讓人眼花繚亂啊。年前公司計劃為中試的同事買2臺電源,聯系了Rigol、吉時利、固偉幾個牌子的代理商,反復指標研讀、實測比對、多場討價后,才費勁地敲定了2臺吉時利的可編程直流電源(型號:2260A-30-36,功率360瓦,電壓30V),小團隊、少經費的傷不起啊,遭遇多少不堪和白眼。。。。。

直流電源,特別是可編程高功率直流電源的選擇上,其實里面的選擇考慮因素很多,所涉及的參數也非常多,正是這些參數很多,也經常讓人無所適從。其實,現在想來,就像買很多東西一樣,你不可能兼顧所有方面——所有的指標都領先,同時價格還要低。你需要明白你的核心需求是什么,其他都是浮云。這里總結幾點心得體會,并摘一些此前收集的資料供大家參考,希望能為大家在可編程直流電源的選擇上提供一些指南。拋磚引玉,歡迎補充,歡迎拍磚。

 

對我們的需求來說,電池測試和模擬為主,偶爾會進行LED測試用到,因此我們最關心的是一下幾點:

1. 電池仿真功能(可編程輸出內阻功能)   為在實際條件下測試電源供電的電路或器件,最好使用擁有電池特性性能的測試源。例如,電源的內部電阻是變化的,因此電池供電的設備應用的電壓在電池內部電阻中會出現電壓降落。吉時利在2260A電源具有了達5.9歐的可編程輸出電阻,別小看這5.9歐的電阻可編程特性,這就可完全仿真電池的內部電阻,對于電源仿真電池(特別是鉛酸電池)的性能非常關鍵(這也是我們放棄采用另外幾款電源的主要原因之一)。

2. 可編程上升時間(防止浪涌損壞被測設備/器件)  這是很多測試應用中需要關注的方面,比如LED測試中,開機的瞬間電流可能可能比LED穩定工作的運行電流大很多,從而導致LED器件損壞。

為防止在開機時瞬態電壓過沖尖峰損壞被測器件,Series 2260A電源擁有可編程電壓和電流上升時間(或轉換速率)控制功能以及恒流優先設置,減少為LED供電時電壓與電流過沖。通過對電流上升時間編程,可以把Series 2260A電源置于恒定電流控制優先模式,在這種模式下,電流轉換速率會限制被測器件中電壓上升的速率。

 

以上兩點特性是我們非常關注的,其實像其他特性也很關鍵,比如提供了靈活靈活的接口(USB、LAN或選配的GPIB接口)選項實現自動測試 、模擬控制功能通過外部電壓或電阻穩定輸出,以及多臺電源可以串聯和并聯組合擴展電壓和電流輸出等(可將最多2臺電源串聯獲得2倍輸出電壓,或3臺電源并聯獲得3倍輸出電流),對于我們這種目標應用單一、小批量的產品測試來說,有無這些功能意義都不大。

 

當然,還有一點是必須考慮的,那就是品牌。這個毋庸多言,特別是電源行業,目前國內各種品牌太多,而且大多規模很小的企業,這次的經驗真的看清了很多真相。本對吉時利的了解僅限于之前一次他們研討會宣講的源測量單元,不過去年全球測試測量行業巨頭泰克收購了他們,相信泰克的品牌實力吧。下面順便分享下收集的其他通用的電源相關參數及參考資料供大家深度參考(關于吉時利可編程直流電源的更多信息,大家可以上官網查詢,這里不多言)。

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semira
LV.2
2
2013-03-08 14:50
直流電源的相關概念術語
    額定輸出:直流電源輸出的電壓、電流或者功率的最大可調范圍。
    負載調節率:(滿載時輸出電壓-半載時輸出電壓)/額定負載時輸出電壓。
    電源調節率:電源供應器輸入電壓變化時,提供其穩定輸出電壓的能力。
    分辨率:技術參數限定的輸出電壓或電流的最小可調增量(通俗的理解可以顯示到小數點后的第幾位)。
    精確度:設定值或顯示值與真實值之間的比。
    動態響應:當負載出現突變時,電源的輸出電壓會出現瞬間的過沖,然后回到正常輸出狀態的過程。
    紋波:在直流電壓或電流中,疊加在直流穩定量上的交流分量
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semira
LV.2
3
2013-03-08 14:50

以下參數也需重點關注

1. 寬范圍輸出

很多筒子可能會遇到這種情況:手上現有兩個待測的電源產品,第一個待測電源的規格為50V/2A;第二個待測電源的規格為25V/4A,這樣可能需要兩臺不同規格的100W電源或者一臺成本更高的50V/4A/200W以上的電源進行測試,雖然成本很高,但仍然不便于工程師對試驗狀態隨機調整,也不利于實驗室儀器的靈活配置。

2.足夠的可編程支持功能

在汽車電子領域產品的測試中,測試的步驟相對較為復雜,例如,針對一款汽車喇叭的測試中,工程師需要一臺可編程電源來測試喇叭的特性,比如測試過程如下:連續10分鐘供電13V之后,檢測喇叭的音質等性能,和啟動試驗1S 13V on4S off,循環1000次之后檢測喇叭的性能。如果要完成這個測試,可編程直流電源可提供最簡單、最快捷的方法。

3. 超低紋波

對于DC-DC開關電源等設備,工程師在測試時會擔心測試儀器產生的紋波會與待測設備本身的紋波疊加,從而測試結果與實際情況有較大偏差。

目前,大部分直流電源的紋波參數做的比較好,對于本人所用的綽綽有余,例如吉時利的2260A紋波噪聲電壓峰-峰值小于60mV(電壓精度0.05%,電流精度0.1 % )

 

4. 抑制突波電流和OCP功能

這也就是上面提到的吉時利2260A的可編程上升時間特性。特別是對于LED是一個特殊的電子元器件,作為恒流源的LED產品對于電流有很高的敏感度。而大部分的電源供應器在啟動瞬間都會有一個突波電流產生,有可能會損壞待測物,尤其是像LED這樣對電流高度敏感的產品。故不適合用于這類產品的測試。

5. 同功率體積超小

隨著電子產品的不斷發展和升級,在實驗室測試時使用到的設備和儀器也在增多,很多工程師因為在測試中使用太多設備而對測試儀器的尺寸要求越來越高。

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pouer
LV.3
4
2013-03-12 12:11
@semira
以下參數也需重點關注1.寬范圍輸出很多筒子可能會遇到這種情況:手上現有兩個待測的電源產品,第一個待測電源的規格為50V/2A;第二個待測電源的規格為25V/4A,這樣可能需要兩臺不同規格的100W電源或者一臺成本更高的50V/4A/200W以上的電源進行測試,雖然成本很高,但仍然不便于工程師對試驗狀態隨機調整,也不利于實驗室儀器的靈活配置。2.足夠的可編程支持功能在汽車電子領域產品的測試中,測試的步驟相對較為復雜,例如,針對一款汽車喇叭的測試中,工程師需要一臺可編程電源來測試喇叭的特性,比如測試過程如下:連續10分鐘供電13V之后,檢測喇叭的音質等性能,和啟動試驗1S13Von,4Soff,循環1000次之后檢測喇叭的性能。如果要完成這個測試,可編程直流電源可提供最簡單、最快捷的方法。3.超低紋波對于DC-DC的開關電源等設備,工程師在測試時會擔心測試儀器產生的紋波會與待測設備本身的紋波疊加,從而測試結果與實際情況有較大偏差。目前,大部分直流電源的紋波參數做的比較好,對于本人所用的綽綽有余,例如吉時利的2260A紋波噪聲電壓峰-峰值小于60mV(電壓精度0.05%,電流精度0.1%) 4.抑制突波電流和OCP功能這也就是上面提到的吉時利2260A的可編程上升時間特性。特別是對于LED是一個特殊的電子元器件,作為恒流源的LED產品對于電流有很高的敏感度。而大部分的電源供應器在啟動瞬間都會有一個突波電流產生,有可能會損壞待測物,尤其是像LED這樣對電流高度敏感的產品。故不適合用于這類產品的測試。5.同功率體積超小隨著電子產品的不斷發展和升級,在實驗室測試時使用到的設備和儀器也在增多,很多工程師因為在測試中使用太多設備而對測試儀器的尺寸要求越來越高。
謝謝樓主~~很實在的分享。
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semira
LV.2
5
2013-03-14 15:06
@semira
以下參數也需重點關注1.寬范圍輸出很多筒子可能會遇到這種情況:手上現有兩個待測的電源產品,第一個待測電源的規格為50V/2A;第二個待測電源的規格為25V/4A,這樣可能需要兩臺不同規格的100W電源或者一臺成本更高的50V/4A/200W以上的電源進行測試,雖然成本很高,但仍然不便于工程師對試驗狀態隨機調整,也不利于實驗室儀器的靈活配置。2.足夠的可編程支持功能在汽車電子領域產品的測試中,測試的步驟相對較為復雜,例如,針對一款汽車喇叭的測試中,工程師需要一臺可編程電源來測試喇叭的特性,比如測試過程如下:連續10分鐘供電13V之后,檢測喇叭的音質等性能,和啟動試驗1S13Von,4Soff,循環1000次之后檢測喇叭的性能。如果要完成這個測試,可編程直流電源可提供最簡單、最快捷的方法。3.超低紋波對于DC-DC的開關電源等設備,工程師在測試時會擔心測試儀器產生的紋波會與待測設備本身的紋波疊加,從而測試結果與實際情況有較大偏差。目前,大部分直流電源的紋波參數做的比較好,對于本人所用的綽綽有余,例如吉時利的2260A紋波噪聲電壓峰-峰值小于60mV(電壓精度0.05%,電流精度0.1%) 4.抑制突波電流和OCP功能這也就是上面提到的吉時利2260A的可編程上升時間特性。特別是對于LED是一個特殊的電子元器件,作為恒流源的LED產品對于電流有很高的敏感度。而大部分的電源供應器在啟動瞬間都會有一個突波電流產生,有可能會損壞待測物,尤其是像LED這樣對電流高度敏感的產品。故不適合用于這類產品的測試。5.同功率體積超小隨著電子產品的不斷發展和升級,在實驗室測試時使用到的設備和儀器也在增多,很多工程師因為在測試中使用太多設備而對測試儀器的尺寸要求越來越高。
確實關于可編程直流電源的討論和資料很少,謝謝樓主的經驗分享。用過吉時利的可編程單通道直流電源(支持遠端感測功能),挺不錯的設備,性能很好,也很方便。高功率的可編程直流電源產品還沒接觸過,應該是去年推的新品吧。
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cruicty
LV.3
6
2013-03-18 15:11
@pouer
謝謝樓主~~很實在的分享。
希望對大家有參考價值就好。
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累格
LV.2
7
2013-03-21 15:55
@cruicty
希望對大家有參考價值就好。
貌似Keithley已經被泰克收購有三個年頭了,不知道Keithley的電源有木有泰克基礎示波器那樣的終身保修服務條款涅?!
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累格
LV.2
8
2013-03-25 15:58

樓主有空也來分享一下使用心得嘛!

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snik
LV.2
9
2013-03-28 11:25
正需要了解這方面的知識,學習了,謝謝樓主分享!
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hjgo
LV.2
10
2013-04-09 13:04
@累格
樓主有空也來分享一下使用心得嘛![圖片]
就是就是
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