Az áramellátás alapjai Működési módok, távérzékelés, hullám és zaj - NI
Áttekintés
Tartalom
- Mi a programozható egyenáramú tápegység?
- Állandó feszültség és állandó áram módok
- Méréseket végezhet programozható egyenáramú tápegységgel
- Távoli észlelés
- Az egyenáramú tápegységek általános specifikációi
- Összegzés
- További műszeres források
Mi a programozható egyenáramú tápegység?
A kutatási, tervezési, fejlesztési és gyártási alkalmazásokban általánosan használt egyenáramú tápegység olyan eszköz, amely egyenárammal képes ellátni egy csatlakoztatott eszközt. Az áramforráshoz csatlakoztatott eszköz a kontextustól függően terhelésnek, tesztelt eszköznek (DUT) vagy tesztelt egységnek (UUT) nevezhető. A DUT jellemzéséhez vagy annak teszteléséhez, hogy egy DUT a várt módon működik-e, több DC tápegység képes arra, hogy egyidejűleg táplálja az áramot, és mérje a DUT által felvett feszültséget vagy áramot. A tápegységek általában állandó áramot vagy állandó feszültséget biztosítanak, és figyelemmel kísérik a keletkező feszültséget vagy áramcsökkenést. A programozható egyenáramú tápegység számítógéppel automatizálható az eszközzel való kommunikációhoz. Egyes programozható egyenáramú tápegységek képesek kimeneti szekvenciákat vagy méréseket tárolni a belső memóriában, míg mások csak azonnali műveleteket képesek kezelni.
1.ábra. Számos DC tápegység az I. negyedben működik, pozitív feszültséget vagy pozitív áramot szolgáltat, vagy a III. Negyedben negatív feszültséget és negatív áramot biztosít.
Az 1. ábra I-V diagramjára hivatkozva a legtöbb egyenáramú tápegység az I. negyedben működik, negatív feszültséget és pozitív áramot szolgáltat, vagy a III. Negyed, negatív feszültséget és negatív áramot biztosítva. Az egyenfeszültség kiszámításának képlete P = V x I. Az I. negyedben a feszültség és az áram pozitív; a III. negyedben a feszültség és az áram negatív. Mindkét esetben, amikor a számokat beírjuk a teljesítmény képletébe, az eredmény pozitív teljesítmény, amelyet forrásnak nevezünk. A II. És IV. Negyedben történő működés esetén negatív teljesítményt kapunk, amelyet süllyedésnek nevezünk. Beszerzéskor az áram a tápegységben keletkezik és a DUT-ban elvezet. Süllyedéskor az áram a DUT-ban keletkezik és elvész a tápegységben.
Néhány forrásmérő egységnek (SMU) nevezett eszköz mind a négy negyedben képes működni, táplálja és elnyeli az energiát. Gondolhatja, hogy az SMU ideális újratölthető akkumulátor. Amikor az akkumulátort a töltőhöz csatlakoztatja, az akkumulátor meríti vagy elnyeli az áramot a töltőből. Tehát, amikor leválasztja az akkumulátort a töltőről, és egy elemlámpa áramellátására használja, az akkumulátor forrásává válik, amely energiát szolgáltat az izzó számára. Az SMU-kat általában akkumulátorok, napelemek, tápegységek, DC-DC átalakítók vagy más áramtermelő eszközök jellemzésére használják.
Egy másik megkülönböztető tényező az egyenáramú tápegység és az SMU között a pontosság. Egyes alkalmazások különösen igényesek és nagyobb pontosságot igényelnek, mint amit egy tipikus tápegység kínál. Gyakran előfordul, hogy az SMU-k nagy pontossággal rendelkeznek a µV vagy a pA tartományban, ezért gyakran előnyben részesítik őket, amikor a mért és a forrásértékek pontossága fontos, és az alkalmazás nagyobb érzékenységet igényel, mint a tápegység. . A pontosságról részletesebben az Analóg mintavétel minősége: pontosság, érzékenység és zaj című műszaki megjegyzés foglalkozik, a SMU-król pedig a Mi a forrás mérési egység (SMU) című cikkben olvashat bővebben.?
Állandó feszültség és állandó áram módok
Az áramellátás és az abszorpció közötti különbségek megértése mellett fontos, hogy megértse a különbséget az állandó feszültség és az állandó áram mód között. A programozható egyenáramú tápegységek állandó feszültségű vagy állandó áramú üzemmódban működhetnek, a kívánt kimeneti szinttől és a töltési körülményektől függően.
Állandó feszültség üzemmód
Állandó feszültség üzemmódban, amelyet néha feszültségvezérelt üzemmódnak is neveznek, a tápegység feszültségforrásként viselkedik, miközben a feszültséget állandó értéken tartja a kimeneti kapcsokon, miközben az áram kimenete változik, a terhelés körülményeitől függően. Ha a terhelési ellenállása megváltozik, Ohm törvénye (V = I x R) előírja, hogy a tápellátás kimeneti feszültségszintjének fenntartása érdekében a táplált áramnak is arányosan kell változnia. Ha a DUT ellenállása hirtelen csökken, akkor az áramellátás növeli az áramot, hogy a feszültség állandó maradjon.
Programozható egyenáramú tápegység használatával beállíthatja a kívánt áramkorlátot. Ha terhelése megpróbál nagyobb áramot húzni, mint amennyit a beprogramozott áramkorlát lehetővé tesz, akkor a tápegység ennek megfelelően kezd működni, ami azt jelenti, hogy az áramellátás nem tudja elérni a szükséges kimeneti feszültségszintet anélkül, hogy megsértené a felhasználó által a helyszínen programozott áramkorlátot. Ekkor a tápegység állandó áram üzemmódba kapcsol, és az áram az áramkorláton marad. A terhelési ellenállás ezen alapvető szintje kompatibilis ellenállás néven ismert, amelyet úgy lehet kiszámítani, hogy a feszültség alappontját elosztjuk az áramhatárral. A kompatibilis rezisztencia egyéb köznevei a kritikus ellenállás és a keresztezési ellenállás.