Skip navigation
All Places > Keysight Blogs > Keysight Russia > Blog > Authors AlexeyTelegin

Keysight Russia

7 Posts authored by: AlexeyTelegin Employee
Добрый день,

Компания Keysight Technologies предлагает всем желающим принять участие в новой промо-акции. Только в течение ограниченного периода времени (до 31 декабря 2016 г.) при приобретении у официального дистрибьютора Keysight любого прибора серии B2900 с указанием промо-кода в стандартную комплектацию поставки будет включен осциллограф DSOX2002A. Узнайте подробности акции по ссылке.

О приборах семейства Keysight B2900

Прецизионные настольные приборы серии Keysight B2900A включают несколько решений для измерения и подачи питания на тестируемые устройства. В настоящее время в эту серию входят прецизионные источники питания/измерители (SMU), прецизионные источники питания с низким уровнем шумов, а также фемтоамперметры и петаомметры.
Эти приборы обладают лучшими в своем классе характеристиками по подаче и измерению тока и напряжения и обеспечивают целый ряд других функциональных возможностей. Серия B2900 может использоваться в самых различных областях — от научно-исследовательских и учебных лабораторий до производственных автоматизированных систем тестирования. При этом приборы одинаково хорошо функционируют как в автономном режиме, так и в составе систем. Узнайте о серии подробнее по ссылке www.keysight.com/find/b2900

Источники питания постоянного тока серии Keysight E36100 после проведения соответствующих технических испытаний включены в Госреестр СИ РФ за номером № 64742-16, приказ # 1079 от 12 августа 2016

 

Серия компактных источников питания постоянного тока Keysight E36100 с интерфейсами LAN и USB обеспечивает точное и надёжное питание для отладки и проверки разрабатываемых устройств. Серия E36100 включает пять моделей с выходным напряжением до 100 В и током до 5 А.

 

Небольшие размеры источников питания серии E36100 (высота 2U, ширина ¼19'') экономят место в измерительном стенде или стойке, а стандартные интерфейсы LAN (LXI Core) и USB упрощают подключение источников питания к компьютеру. Интуитивно понятная система экранных меню упрощает и ускоряет выполнение ручных операций, а защита от перенапряжения и сверхтоков помогает инженерам защитить тестируемые устройства.

 

Дополнительная информация об источниках питания серии Keysight E36100 приведена на странице www.keysight.com/find/e36100. Изображения высокого разрешения представлены по ссылке www.keysight.com/find/e36100_images.

 

Источники питания переменного тока Keysight AC6800 после проведения соответствующих технических испытаний включены в Госреестр СИ РФ за номером № 64741-16, приказ # 1079 от 12 августа 2016

 

Серия источников питания Keysight AC6800 обеспечивают стабильные достоверные результаты тестирования в процессе разработки и производства электронных устройств. Cерия включает четыре модели с выходной мощностью от 500 ВА до 4000 ВА, каждая из которых обладает полным набором возможностей для проведения основных видов испытаний.

 

Источники питания переменного тока общего назначения серии AC6800 имеют интуитивно понятный пользовательский интерфейс, который обеспечивает удобный доступ для просмотра настроек и результатов измерений непосредственно с передней панели прибора или с использованием стандартных команд программирования SCPI.

 

Источники питания серии AC6800 в стандартной комплектации оснащены интерфейсами USB и LAN/LXI Core. В качестве опции доступен интерфейс GPIB. Интерфейс LXI Core предоставляет возможность дистанционной настройки и управления источником питания через стандартный веб-браузер. Пользователи могут использовать дополнительную плату аналогового ввода для добавления основных типов переходных сигналов в выходной сигнал источника питания.

 

Более подробная информация об источниках питания переменного тока общего назначения серии AC6800 приведена на странице www.keysight.com/find/AC6800. Изображения приборов доступны по адресу www.keysight.com/find/AC6800_images.

Ранее мы уже обсуждали как получить больше мощности от источников питания (Щёлкните здесь для просмотра). В этой статье рассматривались схемы последовательного подключения источников питания для получения большего напряжения, а также параллельного подключения для получения большего тока. Схемы сопровождались списком требований и мер предосторожности.


Параллельное подключение нескольких источников питания для увеличения напряжения связано с определенными проблемами, поскольку между источниками всегда будет наблюдаться некоторый дисбаланс напряжений. Поэтому, согласно одной из схем этой статьи, один блок является источником напряжения, а остальные блоки соединены параллельно и работают в режиме стабилизации тока. Для поддержания такого режима работы предел выходного напряжения всех источников питания, работающих в режиме стабилизации тока (СС), должен быть установлен на большее значение, чем в ведущем источнике питания, работающем в режиме стабилизации напряжения (CV). Схема показана на Рисунке 1.

 

Рисунок 1. Параллельное подключение источников питания для получения большей мощности

 

При сохранении высокого уровня нагрузки параллельно соединенные блоки работают в соответствующих рабочих режимах (в данном случае как минимум 2/3 нагрузки). Но что произойдёт, если вы не сможете поддерживать высокий уровень нагрузки? На самом деле, при таком подходе можно работать и при меньших нагрузках. В этом случае необходимо установить одинаковый уровень напряжения на всех блоках. Теперь при полной нагрузке блоки будут работать по той же схеме (см. выше), а блок с самым низким значением напряжения будет работать в режиме стабилизации напряжения. Однако при снятии нагрузки более низковольтные блоки перейдут в нестабилизированный режим работы, а блок с наибольшим напряжением будет сохранять общую выходную мощность в режиме стабилизации напряжения. Эта схема показана на Рисунке 2 для нагрузки от 0 до 1/3.

 

Рисунок 2. Состояния параллельно подключённых источников питания при малой нагрузке

 

В результате наблюдается небольшое ухудшение рабочих характеристик. Переход между предельными значениями наименьшего и наибольшего напряжения влияет на регулирование напряжения. Кроме того, поскольку разным блокам питания приходится переключаться между режимами стабилизации напряжения, стабилизации тока и нестабилизированным режимом работы, значительно страдают характеристики напряжения переходных процессов.


Усовершенствованная версия метода параллельного подключения заключается в создании схемы «ведущий-ведомый» с управляющими сигналами для распределения тока между блоками. В источниках питания Keysight серии N5700A и N8700A реализована схема управления, приведённая на рисунке 3, которая взята из руководства по эксплуатации блока N5700A.

 

Рисунок 3. Параллельное подключение N5700A (используется измерение по 2-проводной схеме)

 

При такой схеме подключения ведущий блок, работающий в режиме стабилизированного напряжения, выдаёт аналоговый выходной сигнал программирования по току ведомому блоку, работающему в режиме стабилизации тока. Таким образом, эти два блока равномерно распределяют ток нагрузки в широком диапазоне.

 

Тем не менее, схема из нескольких блоков, в которой только один блок работает в режиме стабилизации напряжения, не обеспечивает такой же хорошей динамической характеристики, как один источник напряжения большей мощности. В источниках питания производительной системы питания Keysight Advanced Power System (APS) серии N6900A / N7900A реализован уникальный инновационный подход, обеспечивающий безупречную работу параллельно подключенных блоков питания без ухудшения рабочих характеристик. На Рисунке 4 показана схема параллельного подключения блоков Keysight APS серии N6900A / N7900A.

 

Рисунок 4. Параллельное подключение источников питания APS серии N6900A / N7900A

 

В схеме параллельного подключения источников питания APS серии N6900A / N7900A также используется аналоговый управляющий сигнал для приведения в действие механизма распределения тока. При этом в данной схеме отсутствуют ведущее и ведомые устройства. Все блоки работают в режиме стабилизации напряжения при равномерном распределении тока. Это позволяет пользователю легко рассчитать размеры и параметры планируемой системы электропитания без необходимости учитывать возможное ухудшение рабочих характеристик.

Если вам нужно большее напряжение, чем могут выдать ваши источники питания, можно соединить выходы источников последовательно. Если вам нужен больший ток, чем могут выдать ваши источники питания, можно соединить выходы источников параллельно. Однако при этом нужно соблюдать некоторые меры предосторожности.

При последовательном соединении выходов для получения большего напряжения:

  • Никогда не превышайте номинального значения напряжения относительно «земли» для любого из выходов (электрическая прочность изоляции выходных клемм).
  • Никогда не прикладывайте к выходу источника питания обратного напряжения.
  • Соединяйте последовательно только выходы с идентичными номинальными значениями тока и напряжения.

При параллельном соединении выходов для получения большего тока:

  • В большинстве случаев один выход должен работать в режиме стабилизации напряжения (CV), а остальные выходы – в режиме стабилизации тока (CC).
  • В большинстве случаев нагрузка должна потреблять ток, достаточный для поддерживания выхода, стабилизирующего ток, в режиме CC.
  • Соединяйте параллельно только выходы с идентичными номинальными значениями тока и напряжения.

В параллельной и последовательной конфигурациях можно использовать измерительные входы. На рис. 1 показана схема подключения измерительных входов при последовательном соединении выходов, а на рис. 2 – при параллельном соединении.

06031.png

Рис. 1. Последовательное соединение выходов с использованием измерительных входов

06032.png

Рис. 2. Параллельное соединение выходов с использованием измерительных входов

 

Дополнительная информация о последовательном и параллельном соединении выходов источников питания приведена в документе «Десять принципов, которые необходимо знать при работе с источником питания постоянного тока», который можно найти по ссылке http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5990-8888RURU.pdf. Прочтите совет 4 на странице 6. Кроме того, этот документ содержит девять других полезных советов по работе с источниками питания.

В настоящее время LabVIEW является одним из наиболее широко используемых языков для программирования испытательного и измерительного оборудования. На наш форум, посвященный энергетике и электротехнике, часто приходят просьбы рассмотреть больше примеров программирования наших продуктов на языке LabVIEW. Мы также часто получаем запросы на драйверы LabVIEW (которые действительно существуют для многих наших продуктов). В этой связи я решил посвятить этот пост в блоге наглядной демонстрации того, как можно программировать устройства без использования драйвера. У данного подхода есть несколько преимуществ. Первое и главное преимущество заключается в том, что при этом вы получаете доступ к полному набору SCPI-команд прибора. В вашем распоряжении будет весь спектр возможностей этого прибора. Второе преимущество состоит в том, что вам не нужно тратить время на загрузку и настройку драйверов.


Я собираюсь рассмотреть пример с использованием источника питания Keysight серии N6700B, подключенного к локальной сети (LAN). Для связи с прибором мы будем использовать команды VISA в LabVIEW. Первым делом нам нужно будет получить строку инициализации VISA из библиотек ввода/вывода Keysight (или любой другой библиотеки ввода/вывода, которую вы используете). Строка инициализации прибора N6700B показана на приведённом ниже рисунке (из библиотек ввода/вывода Keysight):

 


Получив адрес VISA, запустите LabVIEW и выберите новый виртуальный прибор (VI). Перейдите в Functions Pallette (Палитра функций) -> Instrument IO (Вводы/выводы прибора) -> VISA -> Advanced (Расширенные настройки) и выберите Open (Открыть). Эта функция откроет сеанс связи VISA с вашим прибором. Функция имеет множество настраиваемых параметров, но я, как правило, просто задаю адрес прибора и тайм-аут открытия сеанса VISA (VISA Open):

После открытия сеанса можно отправлять первые команды. Обычно я отправляю: *RST и *IDN? Таким образом я получаю подтверждение статуса идентификации и наличия стабильной связи с прибором. Для того чтобы отправить команду, следует перейти в меню VISA и выбрать Write (Запись). Сюда нужно будет присоединить несколько строк. В LabVIEW вы всегда будете присоединять строки «VISA Resource Name Out» и «error out» по всему тексту своей программы (о чем свидетельствует данный пример). Команда имеет другой формат ввода: она должна быть в виде строковой переменной.

260603.png

При отправке запроса необходимо обеспечить считывание буфера выходных данных. Это выполняется путем выбора операции Read (Чтение) в меню VISA. Для считывания нужно задать число считываемых байтов (я задаю 100 байт, чтобы они ничему не мешали). Кроме того, вам нужен индикатор строки, чтобы можно было считывать и отображать результаты запроса *IDN.

260604.png

Я собираюсь закончить свою программу, установив напряжение питания 4 В, включив выход и измерив напряжение. Во всех этих шагах будут использоваться те же команды считывания и записи, которые мы использовали ранее. Напоследок я воспользуюсь командой VISA Close (Закрыть). Использование команды закрытия отменит распределение ресурсов и освободит прибор. Это правильный приём программирования, о котором часто забывают. После всех операций программа выглядит следующим образом:

260605.png

После запуска готовой программы я получу следующие результаты:

260606.png

Очевидно, что результаты полностью соответствуют ожиданиям, а это значит, что наша программа работает.

 

Этот пример показал, что в LabVIEW простые операции выполняются элементарно. Если вы хотите загрузить этот пример, оставьте свой комментарий, и я выложу его на сервер для скачивания. Как всегда, если у вас есть вопросы, не стесняйтесь задавать их в разделе комментариев.

В институте при изучении основ электроники мы рассматривали все компоненты как идеальные: идеальные резисторы без последовательной индуктивности, идеальные конденсаторы без последовательного сопротивления, идеальные операционные усилители с бесконечным усилением и нулевым смещением. С источниками питания дело обстояло точно так же: постоянное напряжение с нулевым выходным сопротивлением, неограниченный выходной ток и бесконечный коэффициент стабилизации. С такими компонентами ничего не стоит разработать любую электронную систему.

 

Затем мы стали работать инженерами и столкнулись на практике с реальными факторами, такими как температурный коэффициент сопротивления для резисторов, тангенс угла диэлектрических потерь для конденсаторов и фазовые сдвиги в усилителях. Источники питания тоже не избежали всемогущих сил, направленных на разрушение наших идеальных представлений об электронике. Ненулевое выходное сопротивление, ограничение выходного тока и конечный коэффициент стабилизации – все как будто сговорились, чтобы затруднить нам жизнь. Влияние этих и других негативных факторов на характеристики источников питания как раз и обсуждается в этой статье.

 

Идеальный источник напряжения

Идеальный источник напряжения сохраняет выходное напряжение постоянным независимо от нагрузки. Например, если источник выдаёт постоянное напряжение +5 В, оно будет в точности равно 5,0 В и при отсутствии тока, и при токе 1 А, и 10 А, и 500 А и т.п. Кроме того, при изменении тока нагрузки, например, с 5 А до 10 А, выходное напряжение будет оставаться на уровне 5,0 В, без каких-либо провалов (см. рис. 1а).

 

Реальный источник напряжения

К сожалению, в реальной жизни идеальных источников питания не существует. Реальный источник питания пытается поддерживать на выходе постоянное напряжение, используя цепь обратной связи для контроля выходного напряжения. Он сравнивает это напряжение с эталоном и непрерывно осуществляет регулировку в зависимости от полученной разницы. Кроме того, поскольку реальные источники питания должны помещаться в ограниченном пространстве, они имеют ограниченную входную мощность и ограниченную возможность рассеяния неизбежно выделяющегося тепла. В результате реальные источники питания имеют ограничения по выходному току, конечное выходное сопротивление и конечный коэффициент стабилизации. Влияние этих факторов становится заметным при потреблении тока от источника – будь то статический ток или динамический. Например, напряжение 5,0 В на выходе источника с выходным сопротивлением 10 мОм упадет до 4,9 В при подключении статической нагрузки 10 А. С ростом тока выходное напряжение продолжит падать (см. рис. 1б).

 

С динамическими нагрузками неидеальная природа реальных источников питания становится ещё заметней. Взгляните на поведение выходного напряжения вслед за изменением нагрузки, показанное на рис. 1б. Выбросы и провалы напряжения реального источника связаны с его ненулевым выходным сопротивлением, которое зависит от частоты (Zo(f)), и зависимость эта определяется цепью внутренней обратной связи, используемой для стабилизации выходного напряжения.

 

01.png

Выход источника питания – аномальное поведение?

Выбирая источник питания в соответствии со своими потребностями, сначала решите, какие отклонения выходного напряжения для вас приемлемы. Оцените свои потребности для статических и динамических условий. Например, некоторые устройства, такие как сотовые телефоны, имеют встроенный детектор низкого напряжения. Обязательно поинтересуйтесь уровнем срабатывания этого детектора и временем, в течение которого напряжение должно быть ниже этого уровня, чтобы детектор сработал. Выбранный вами источник питания должен поддерживать выходное напряжение при изменении тока нагрузки и, в частности, не должен допускать срабатывания детектора низкого напряжения. Такой параметр, как нестабильность по току нагрузки, говорит о том, насколько хорошо источник поддерживает выходное напряжение при статических изменениях нагрузки. Время отклика на изменение нагрузки расскажет о том, как быстро выходное напряжение вернется в некоторый диапазон вокруг заданного выходного напряжения после изменения тока. Источники питания разного класса имеют, соответственно, и разные характеристики, как показано в приведённой ниже таблице.

Класс прибора
Нестабильность по току нагрузки (влияние нагрузки)Время отклика на изменение нагрузкиДиапазон установления
Базовый16 мВ200 мкс500 мВ
Высокий2 мВ100 мкс75 мВ
Прецизионный0,5 мВ100 мкс75 мВ
Источник питания/измеритель (SMU)0,7 мВ35 мкс10 мВ

Нестабильность при изменении нагрузки и время отклика на изменение нагрузки зависят от класса источника питания.

 

Другие неидеальности, на которые нужно обращать внимание

Кроме зависимости выходного напряжения от статических или динамических изменений нагрузки, реальные источники питания демонстрируют и другие неидеальности. Нестабильность по входному напряжению, выходной шум и взаимовлияние нескольких выходов источника питания – вот лишь несколько примеров таких явлений.

  • Нестабильность по входному напряжению является мерой статической реакции выходного напряжения на изменения входного напряжения. В первую очередь эта характеристика связана с конечным усилением цепи обратной связи, и, отчасти, с нестабильностью внутреннего источника опорного напряжения.
  • Выходной шум выражается обычно значением напряжения двойного размаха или среднеквадратическим значением, и указывается в некоторой полосе, например, от 20 Гц до 20 МГц. Выходной шум имеет несколько источников, включая остаточные пульсации после выпрямителя, внутренние цифровые цепи и даже сами операционные усилители, используемые для стабилизации выходного напряжения.
  • В источниках питания с несколькими выходами взаимовлияние выходов является мерой реакции одного выхода на изменение тока другого выхода (или выходов).

Ясно, что чем меньше эти значения, тем ближе источник питания к “идеальному”. И хотя возникает соблазн отыскать источник питания с минимальными значениями этих характеристик, благоразумнее будет оценить свои реальные потребности и выбрать источник на их основе. Поскольку во многих случаях возможны компромиссы, знание своих потребностей всегда облегчает выбор за счет расширения числа возможных вариантов, по сравнению с поиском наилучшего источника питания по всем показателям.В зависимости от вашей задачи, могут оказаться важными и другие, менее заметные неидеальности поведения:

  • Выбросы при включении и выключении входа переменного (или постоянного) напряжения.
  • Аномалии выходного напряжения при входе или выходе источника питания из режима ограничения тока (выбросы при смене режима).

Производители часто не указывают эти характеристики. Однако выбор производителя с хорошей репутацией поможет избежать проблем, поскольку такие производители обычно предпринимают определённые меры в процессе конструирования, чтобы минимизировать эти эффекты.

 

Заключение

Ясно, что реальные источники питания ведут себя не так, как идеальные. Иногда такое неидеальное поведение может иметь решающее значение для вашего приложения, а иногда – нет. Выбирая источник питания, важно четко определить свои требования, чтобы максимально упростить выбор и избежать лишних затрат. Технические характеристики источника питания описывают неидеальности его поведения, поэтому ищите характеристики, отвечающие вашим требованиям. Кроме того, учитывайте, что имеются и не указанные характеристики, которые тоже могут оказаться важными для вашего приложения. Если вы не нашли характеристики, которые вас интересуют, спросите о них производителя источника питания.

Если вы ищите подходящий источник питания для решения своей задачи, то вы обязательно найдете много полезной информации в этом блоге. Здесь мы стараемся рассказать вам о современных решениях в области источников питания и об их уникальных функциях, которые помогут решить ваши самые сложные задачи при тестировании, а также на практике показываем на что способны источники питания компании Keysight.


На все наши источники питания, как и на все остальные продукты компании Keysight Technologies, распространяется стандартная 3-х летняя гарантия.

Мы стремимся к тому, чтобы все наши источники питания были внесены в Госреестр СИ. Информацию по конкретной модели вы можете уточнить на нашем официальном сайте или у наших специалистов.

 

Всегда будьте в курсе последних новинок в области тестирования электропитания от Keysight Technologies. Оформите подписку на обновления по электронной почте и получайте все статьи прямо в свой почтовый ящик сразу же после публикации в блоге. В верхней правой части страницы вы можете оформить подписку, нажав кнопку Подписки.


Для быстрого знакомства с анализаторами и источниками питания нашей компании, а также другими решениями в данной области, вы можете загрузить руководство по выбору источников питания.

SELGU.PNG

Источники и анализаторы питания. Руководство по выбору


Поскольку источники питания находят очень широкое применение, Keysight предлагает полную линейку источников питания постоянного и переменного тока, отвечающих вашим требованиям к контрольно-измерительному оборудованию. Наш ассортимент представлен множеством приборов – от простых источников питания общего назначения до моделей высшего класса. Кроме того, мы выпускаем специализированные источники питания, а также модульные источники, которые предоставляют необходимую гибкость при создании испытательных систем.

 

В какой бы отрасли вы ни работали и чем бы ни занимались, источники питания Keysight предложат вам превосходные характеристики, высокую надежность и не заставят сожалеть о покупке, потому что Keysight умеет делать источники питания. В портфолио компании входит более 300 продуктов, связанных с электропитанием, в частности: бюджетные и производительные источники питания постоянного тока, источники питания переменного тока, лабораторные источники питания, электронные нагрузки и специализированные продукты, такие как анализатор питания постоянного тока, источник-измеритель для средств мобильной связи или симулятор солнечных батарей. Источники питания представлены в различных форм-факторах: модульный, настольный, системный (для монтажа в 19" стойку).


С полным ассортиментом продуктов Keysight в области электропитания вы можете ознакомиться на официальном сайте компании по ссылке http://keysight.com/find/powersupply.