Метрологическая служба ПриСТ предлагает:

Москва: +7 495 777-55-91
Санкт-Петербург: +7 812 677-75-08
Екатеринбург: +7 343 317-39-99

ИНФОРМАЦИЯ » Статьи, публикации, обзоры » Новое поколение программируемых электронных нагрузок Good Wi...

 
Новое поколение программируемых электронных нагрузок Good Will Instek

Автор / источник:

Корнеев С.А.


Издавалась:

Журнал «Компоненты и технологии» № 8 2011 г.


Цены / заказ (модели):

Модульная система электронных нагрузок - PEL-72020...
Модульная система электронных нагрузок - PEL-72030...
Модульная система электронных нагрузок - PEL-72040...
Модульная система электронных нагрузок - PEL-72041...
Модульная система электронных нагрузок - PEL-72002...
Модульная система электронных нагрузок - PEL-72004...


Новое поколение программируемых электронных нагрузок Good Will Instek
Электронные нагрузки серии PEL-72000 производства компании Good Will

Новое поколение программируемых электронных нагрузок Good Will Instek

В статье рассматриваются особенности новой серии электронных нагрузок PEL-72000 производства  компании Good Will Instrument, а также варианты их применения. Серия PEL-72000 была разработана для полного высокоскоростного тестирования источников тока и напряжения.

Корнеев С.А. ЗАО «ПриСТ»

Документ в формате Adobe Acrobat PDF Подробные технические характеристики прибора...

Современные источники питания, преобразователи постоянного тока, аккумуляторы, работающие под управлением контроллеров, требуют качественного контроля и сертификации с применением быстродействующей контрольно-измерительной аппаратуры. Электронные нагрузки PEL-72000 разработаны, чтобы удовлетворить потребности современного рынка контрольно-измерительного оборудования в скоростном тестировании.

Модельный ряд электронных нагрузок PEL-72000 представлен в виде двух различных системных блоков: PEL-72002 и PEL-72004. Системные блоки (далее – шасси) различаются в зависимости от количества поддерживаемых нагрузочных модулей. PEL-72002 имеет два слота для нагрузочных модулей, тогда как PEL-72004 − 4. Существует 4 различных моделей нагрузочных модулей: PEL-72020, PEL-72030, PEL-72040 и PEL-72041. Каждая из 4 различных моделей нагрузочного модуля отличается величиной тока, напряжения, мощности и числом поддерживаемых каналов.

Рисунок 1. Модульные нагрузки серии PEL-72000 в 2-х местном шасси PEL-72002   Рисунок 2. Модульные нагрузки серии PEL-72000 в 4-х местном шасси PEL-72004

Рисунок 1. Модульные нагрузки серии PEL-72000 в 2-х местном шасси PEL-72002
(щелчок по изображению - увеличение)

 

Рисунок 2. Модульные нагрузки серии PEL-72000 в 4-х местном шасси PEL-72004
(щелчок по изображению - увеличение)

Модули электронных нагрузок могут быть объедены параллельно в одном шасси для увеличения мощности, отбираемой от тестируемого источника. Таким образом, четыре модуля по 350 Вт, собранные в шасси PEL-72004 обеспечивают мощность 1,4 кВт. Помимо этого, модули PEL-72020 и PEL-72030 имеют 2 независимых канала. Шасси с четырьмя такими модулями позволяет протестировать 8-канальное устройство. До 5 шасси (включая шасси управления) также могут быть объединены для совместной работы стандартным 20-контактным шлейфом, чтобы увеличить мощность нагрузки до 7 кВт. Модульная конструкция минимизирует затраты на дальнейшее наращивание нагрузочной способности.

Рисунок 3. Объединение нескольких нагрузок для совместной работы в одной приборной стойке   Рисунок 4. Схема соединения нагрузок в стойке

Рисунок 3. Объединение нескольких нагрузок
для совместной работы в одной приборной стойке

 

Рисунок 4. Схема соединения нагрузок в стойке

Электронные нагрузки могут выступать не только в качестве нагрузочного элемента. Они характеризуются наличием встроенных измерительных приборов, что позволяет использовать их в качестве средств измерений. Рассмотрим подробнее режимы работы и функции электронных нагрузок PEL-72000, которые применяются для тестирования параметров источников питания.

Режим постоянного тока (CC)

В режиме постоянного тока нагрузочные блоки потребляют ток установленной в программе величины. Вне зависимости от напряжения сила тока будет оставаться неизменной. Для режима CC характерно два диапазона: Высокий и Низкий. Режим CC можно разделить на два основных режима: Статический и Динамический. Статический режим может использоваться для испытаний на устойчивость, а динамический режим – для тестирования условий мгновенной нагрузки.
 

Рисунок 5. Режим постоянного тока

Рисунок 5. Режим постоянного тока

Режим постоянного тока CC может быть использован для тестирования источников напряжения и определения их основных параметров – погрешности установки выходного напряжения и нестабильности выходного напряжения.

Режим постоянного напряжения (CV)

В режиме постоянного напряжения нагрузочные блоки потребляют ток при неизменном напряжении.  Одноканальные нагрузочные модули поддерживают 2 значения (A, B) и имеют настраиваемый предел обесточивания. Двухканальные нагрузочные модули имеют только значение A. Скорость реакции также может быть быстрой или медленной. Скорость реакции связана со скоростью нарастания выходного напряжения для реакции тока. Режим постоянного напряжения работает только в высоком диапазоне.

Рисунок 6. Режим постоянного напряжения

Рисунок 6. Режим постоянного напряжения

Режим CV используется для тестирования источников тока при определении характеристик ограничения по току, также его можно применять для тестирования зарядных устройств, где режим CV эмулирует наилучшее для зарядки выходное напряжение.

Комбинированный режим (CV+СС)

При применении режима CV можно также задать предел по току. Если входное напряжение выше, чем значение A (напряжение нагрузки), канал будет работать в режиме CV при условии, что входной ток меньше предела тока. Если входной ток превысит предел тока, канал будет работать в режиме CC.

Если входное напряжение меньше значения A (напряжение нагрузки), потребление тока прекращается.

Рисунок 7. Режим CV+CC

Рисунок 7. Режим CV+CC

Режим постоянного сопротивления (CR)

В режиме постоянного сопротивления модули электронной нагрузки линейно потребляют ток и напряжение для достижения заданного уровня сопротивления. Для режима CR характерно два различных значения (модули единичной нагрузки), два диапазона, а также скорости нарастания и спада выходного напряжения. Как и режим CC, режим постоянного сопротивления поддерживает динамические и статические нагрузки. Как и в других режимах, поддерживается функция «Годен/Не годен».

Рисунок 8. Режим постоянного сопротивления

Рисунок 8. Режим постоянного сопротивления

Режим CR может использоваться для тестирования источников напряжения (тока) при определении предельно возможных (минимальных и максимальных) значений выдаваемого тока.

Функция Последовательности

Функция последовательности позволяет каждому каналу изменять параметры нагрузки согласно запрограммированной последовательности при длительности шага изменения параметра от 100 мкс. Последовательности для каждого канала имеют синхронизацию по времени. Это - одна из наиболее мощных функций, поскольку позволяет реалистично моделировать  мультиканальную нагрузку.

На рис.9 приведен график программирования реальной нагрузки в мультиканальном режиме. Функция On End Load в этом режиме позволяет настроить включение или выключение нагрузки в конце одной из последовательностей, пока не завершится финальная последовательность. По окончании финальной последовательности все нагрузки отключаются.

Рисунок 9. График программирования последовательностей в мультиканальном режиме

Рисунок 9. График программирования последовательностей в мультиканальном режиме

В динамическом режиме ток или сопротивление нагрузки имеет импульсный характер. Этот режим часто используется в качестве стандартной процедуры тестирования, чтобы проверить реакцию источника питания на быстрое изменение загрузки. Время изменения значения параметра в этом режиме может варьироваться от 25 мкс до 30 с.

Следующая осциллограмма показывает профиль нагрузки тестируемого устройства при запуске.

Рисунок 10. Профиль динамической нагрузки

Рисунок 10. График программирования последовательностей
в мультиканальном режиме

Работа в динамическом режиме при параллельном включении.

Уникальная возможность – параллельное объединение каналов для синхронной работы в динамическом режиме. Эта функция даёт возможность выполнить динамические тесты с высокой скоростью изменения значения нагрузки (шаг изменения до 25 мкс) для мощного источника питания без подключения другой мощной нагрузки.

Ниже представлена осциллограмма динамической нагрузки на разных каналах и схема их объединения.

Рисунок 11. Параллельное объединение динамических нагрузок

Рисунок 11. Параллельное объединение динамических нагрузок
в мультиканальном режиме

Режимы защиты

Электронные нагрузки PEL-72000 имеют различные режимы защиты: от превышения тока, напряжения, мощности, обратного напряжения, понижения напряжения (OCP/OVP/OPP/RVP/UVP). Защита от превышения параметров используется для установки пределов напряжения, тока или мощности. Если значение тока, напряжения или мощности превышает настройки защиты от превышения параметров, аварийная система нагрузочного модуля выдаст сообщение об ошибке и прозвучит аварийный сигнал. Защита от обратного напряжения включает защиту, которая предотвратит повреждение нагрузки. Звуковой сигнал будет звучать, пока обратное напряжение не будет снято. Срабатывание защиты от понижения напряжения приведет к выключению нагрузки. UVP срабатывает, если напряжение нагрузки падает ниже установленного предела.

Рисунок 12. Режимы защиты при различных режимах работы нагрузки

Рисунок 12. Режимы защиты при различных режимах работы нагрузки

Режим ограничения по напряжению

При тестировании некоторых типов источников питания необходимо ограничить потребление тока при падении напряжения на выходе источника до определенного уровня. Это предотвращает возникновение в источнике нежелательных колебательных процессов. Для этого в электронных нагрузках серии PEL-72000 предусмотрен специальный режим Von Voltage  - задание минимального напряжения при котором нагрузка начинает потреблять ток. Для Von Voltage характерно два рабочих режима: Пороговый уровень: ON (Вкл) и Пороговый уровень: OFF (Выкл).

В режиме ON ток потребляется при прохождении порогового уровня Von и продолжает потребляться, даже если напряжение падает ниже уровня Von. В режиме OFF ток потребляется при срабатывании Von, но прекращает потребляться, если напряжение падает ниже установленного уровня Von. Как видно на рис.13, если срабатывание Von настроено на OFF, нагрузочный модуль начнет потреблять ток при прохождении предела Von. Ток перестанет потребляться, когда выходное напряжение падает ниже предела Von.

Рисунок 13. Работа в режиме ограничения по напряжению

Рисунок 13. Работа в режиме ограничения по напряжению

Режим короткого замыкания

При тестировании источников часто требуется проверка в режиме короткого замыкания. Короткое замыкание можно устанавливать отдельно для каждого канала при программировании последовательностей. Для того чтобы вызвать короткое замыкание вручную, необходимо воспользоваться кнопкой Short. Это можно сделать в любой момент в процессе работы. Это не повлияет на настройки. По завершении короткого замыкания нагрузочный модуль продолжит выполнять предшествующую операцию. Кнопка Short может быть настроена на переключение или удерживание. В режиме переключения нажатие на кнопку приводит к включению короткого замыкания, для выхода из режима необходимо повторно нажать на кнопку. В режиме удерживания кнопку необходимо не отпускать для того, чтобы произошло короткое замыкание нагрузки.

Программы и интерфейсы

Электронные нагрузки серии PEL-7200 поддерживает в общей сложности 12 различных программ и 10 последовательностей к каждой программе. В общей сложности, возможно задавать 120 различных конфигураций. В свою очередь программы могут объединяться в последовательности тестов. Программы позволяют автоматизировать процесс измерений и быстро задавать часто повторяющиеся тесты. Для каждой программы или последовательности тестов можно задать режим «Годен/не годен». Функция «­­­Годен/не годен» используется, чтобы непрерывно контролировать результаты тестирования.

Для внешнего управления через ПК у серии PEL-7200 имеются стандартные интерфейсы USB и RS-232. В качестве дополнительного можно установить интерфейс GPIB. Все интерфейсы поддерживают драйвера LabView и ПО регистрации показаний.
У каждого канала есть аналоговый соединитель управления/контроля, который расположен на задней панели каждого системного блока.

Соединитель управления каналом предназначен для:

  • внешнего подключения/отключения нагрузок,
  • внешней подачи управляющего напряжения,
  • внешнего мониторинга входа нагрузки.

Ниже приведена схема расположения выводов входа-выхода для системы управления каналами.

Рисунок 13. Работа в режиме ограничения по напряжению

Рисунок 14. Расположение и схема аналогового соединителя

Режим допускового контроля Годен/Не годен

Режим допускового контроля Годен/Не годен предназначен для установки предельных пороговых значений. Пределы Годен/Не годен можно устанавливать в виде абсолютных значений или процентного отклонения от номинального значения. Режим допускового контроля Годен/Не годен можно применять в высоком и низком диапазонах, а также в режимах CC, CV, и CR.

Заключение

Благодаря специальным режимам и высоким техническим параметрам (высокая скорость реакции, высокая разрядность и точность воспроизведения параметров) новые нагрузки производства компании Good Will Instrument позволяют провести полное тестирование источников тока и напряжения с использованием высокоэффективного скоростного моделирования реальных процессов. Данная серия использует гибкую модульную конфигурацию,  позволяющую провести тестирование как маломощных (до 100 Вт), так и высокомощных (до 7 кВт) источников, а также провести испытания многоканальных устройств.

Отсутствие ошибок и опечаток не гарантируется. Технические характеристики средств измерений неутвержденного типа могут быть изменены без предупреждения.
На нашем сайте работает система коррекции ошибок Orphus. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter. Сообщение об ошибке будет получено администратором сайта. Спасибо за помощь!