Identificați sursa de alimentare ideală pentru banc, adresându-vă întrebările corecte Designul electronic
Obținerea unei înțelegeri puternice a cerințelor de alimentare, a toleranței maxime la zgomot și a specificațiilor critice ajută la o imagine mai clară.
Deși sursele de alimentare cu curent continuu variabil pot părea instrumente relativ simple, inginerii se bazează pe ele pentru a furniza tensiuni și curenți stabili, preciși și curați, indiferent de sarcină. Pentru a identifica sursa de alimentare adecvată pentru o anumită aplicație, trebuie să găsiți răspunsuri la câteva întrebări importante și să înțelegeți cum sunt specificate sursele de alimentare.
Alocați suficient timp la începutul procesului de selecție pentru a lua în considerare următoarele întrebări despre alimentarea cu energie electrică - va economisi timp și bani substanțiali mai târziu în procesul de configurare a sistemului.
Câtă putere necesită aplicația pentru a energiza dispozitivul testat (DUT)? Care sunt cerințele maxime de tensiune și curent?
Diferite tipuri de surse de alimentare pot avea plicuri de alimentare foarte diferite (Fig. 1a, b și c). Într-o sursă de alimentare dreptunghiulară extrem de versatilă, orice curent poate fi alimentat la sarcină la orice nivel de tensiune. Un alt tip are mai multe plicuri dreptunghiulare pentru mai multe game. Ultimul anvelopă de putere oferă opțiunea de valori mai mari ale unui parametru în detrimentul celuilalt. De exemplu, o sursă cu acest tip de plic poate produce un nivel mai mare de curent, dar numai la o tensiune maximă mai mică.
Cu toate acestea, alte surse pot furniza un anvelopă hiperbolică care oferă o tranziție mai continuă decât sursele de alimentare cu mai multe game. În acest tip de aprovizionare, un parametru este invers proporțional cu celălalt. Sursele de ieșire de mare putere tind să aibă fie un anvelopă multi-gamă, fie un hiperbolic. Pentru a face selecția corectă, luați timp pentru a evalua nivelurile de putere cerute de aplicație.
De câte rezultate am nevoie?
Sursele de alimentare multi-ieșire cu o precizie ridicată a ieșirii au devenit mai accesibile, dar este logic să ne întrebăm ce aplicații le cer într-adevăr și cele în care nu sunt o necesitate. În multe cazuri, o singură ieșire este suficientă, dar sursele cu mai multe ieșiri pot oferi uneori câteva avantaje importante:
• Atunci când creați un dispozitiv care are circuite digitale și analogice sau circuite bipolare, o sursă de alimentare cu mai multe ieșiri va fi cea mai convenabilă sursă de alimentare. Sursele de alimentare cu ieșire triplă conțin în mod obișnuit două ieșiri de tensiune mai mare pentru circuitele analogice (pentru alimentarea circuitelor multi-tensiune sau pentru a crea surse de alimentare bipolare pentru testarea circuitelor analogice bipolare) și o a treia ieșire destinată alimentării unui circuit digital. De asemenea, multe surse de alimentare cu triplă ieșire mențin o ieșire fixă de 5 V pentru a treia sursă de ieșire. Dacă această tensiune trebuie să fie variată sau dacă circuitul digital este alimentat cu o tensiune mai mică, a treia ieșire nu poate fi utilizată pentru a alimenta acel circuit. Prin urmare, pentru cea mai mare flexibilitate, asigurați-vă că toate cele trei ieșiri sunt programabile.
• Dacă DUT necesită secțiuni individuale de alimentare cu energie izolată, trebuie luată decizia: configurați mai multe surse izolate (care pot fi costisitoare și inconveniente de operat) sau cumpărați o sursă de mai multe ieșiri. Problema este că alimentările cu mai multe ieșiri pot avea ieșiri izolate sau canale de ieșire legate de un punct comun de pe partea lor joasă. Când ieșirile se conectează la același punct comun, nu sunt potrivite pentru a alimenta circuite izolate una de alta.
• Modelele de plăci digitale includ deseori circuite care funcționează la tensiuni diferite. Când testați aceste circuite cu surse de alimentare externe, este important să porniți circuitele în ordinea corectă pentru a evita tensiunea și deteriorarea circuitelor de joasă tensiune. Pentru aplicațiile care necesită circuite de alimentare în sus și în jos într-o secvență specifică, o sursă multi-ieșire cu ieșiri controlabile independent este de obicei mai bună decât un set de surse individuale.
• Pentru aplicațiile care necesită aprovizionarea cu mai multă tensiune sau curent dincolo de capacitatea unei singure ieșiri, unele surse de alimentare multi-ieșire permit combinarea ieșirilor în serie sau în paralel. Problema este că o sursă multi-ieșire care are o ieșire pozitivă și o ieșire negativă cu conexiunile lor joase legate între ele (neizolate) nu poate paralela cele două ieșiri. Pentru a asigura flexibilitate, căutați o sursă de alimentare cu mai multe ieșiri, cu ieșiri izolate.
• În timpul dezvoltării circuitului, este esențial să confirmați că circuitul funcționează în conformitate cu specificațiile sale de performanță peste domeniul său de funcționare de tensiune definit. Alimentările cu mai multe ieșiri cu funcționalitate de urmărire oferă o modalitate convenabilă de a testa un circuit bipolar prin conectarea ambelor canale (ieșiri configurate pozitiv și ieșiri configurate negativ), astfel încât acestea să se schimbe sincron între ele.
| Descărcați acest articol în format .PDF Acest tip de fișier include grafică și schemă de înaltă rezoluție, atunci când este cazul. |
Ce nivel de precizie de ieșire este necesar?
Dacă controlul strict al tensiunii la sarcină este esențial pentru experimentarea cercetării sau caracterizarea dispozitivului, este important să revizuiți precizia de ieșire a sursei de alimentare și specificațiile de citire. Chiar și acea precizie poate fi compromisă dacă alimentarea controlează tensiunea la bornele sale de ieșire. Controlul feedback-ului la DUT este esențial; adică alimentarea trebuie să includă conexiuni de detectare (teledetecție) care se pot conecta la DUT unde sunt conectate și cablurile de alimentare. (Fig. 2)
2. Teledetecția asigură livrarea tensiunii programate la sarcină. Circuitele de detectare trebuie să măsoare tensiunea la DUT astfel încât alimentarea să poată compensa orice cădere de tensiune în cablurile de testare. Indiferent cât de precisă este sursa de alimentare, este imposibil să garantăm că tensiunea de ieșire programată este egală cu tensiunea la sarcina DUT. Acest lucru se datorează faptului că o sursă de alimentare cu doar două terminale sursă își reglează doar tensiunea la terminalele sale de ieșire. Cu toate acestea, tensiunea care trebuie reglată este la sarcina DUT, nu la bornele de ieșire ale sursei de alimentare. (Faceți clic pentru o imagine mai mare.)
Rețineți că firele de plumb separă sursa de alimentare și sarcina. Rezistența firelor, RLEAD, este determinată de lungimea cablului, materialul de conductivitate al materialului conductorului și geometria conductorului. Tensiunea la sarcină este:
Dacă sarcina necesită curent mare, atunci ILOAD este mare, iar VLEAD poate fi cu ușurință de câteva zecimi de volt, mai ales cu cabluri lungi de alimentare. O tensiune la sarcină ar putea fi cu ușurință cu 80 până la 160 mV mai mică decât tensiunea dorită (cu 2 până la 4 A care curge prin 5 picioare de 0,004-я ? ¦/ft, fir de calibru 16).
Tehnica de teledetecție rezolvă problema căderii de tensiune a cablurilor prin extinderea buclei de feedback a sursei de alimentare la intrarea sarcinii. Două linii de sens de la sursa de alimentare se conectează la intrările de alimentare DUT. Aceste cabluri senzoriale, care măsoară tensiunea, se conectează la un circuit de măsurare a tensiunii cu impedanță ridicată din sursa de alimentare. Datorită impedanței mari de intrare a circuitului, căderea de tensiune în cablurile de sens este neglijabilă. Circuitul de măsurare a tensiunii senzor-plumb devine bucla de control a feedback-ului pentru sursa de alimentare. Tensiunea la sarcină este alimentată înapoi la sursa de alimentare prin cablurile de detectare. Sursa de alimentare își mărește puterea pentru a depăși căderea de tensiune a cablurilor sursă și VLOAD = VPROGRAMMED. Prin urmare, precizia sursei de alimentare poate fi aplicată numai sarcinii prin teledetecție.