DC-Lastregelungstests mit der GW Instek GPP-x323 Serie programmierbarer Gleichstromversorgung
Die Gleichstrom-Lastregelungsparameter gehören zu den grundlegenden, aber sehr wichtigen Eigenschaften einer Stromversorgung oder eines Gleichstromwandlers. Sie wird in der Regel als "Fähigkeit beschrieben, einen konstanten Spannungspegel am Ausgangskanal einer Stromversorgung trotz Änderungen in der Last der Versorgung aufrechtzuerhalten" und wird normalerweise in Datenblättern beschrieben. In vielen Fällen kann diese Information als Referenz verwendet werden, vorausgesetzt, die Stromversorgung arbeitet unter typischen Bedingungen.
Es kommt jedoch oft vor, dass die Eingangs- oder Ausgangsparameter einer Stromversorgung unvorhersehbar sind oder sich im Laufe der Zeit ändern können. Solche Situationen sind möglich, zum Beispiel bei der Nutzung instabiler Energiequellen wie Solarmodule, Windturbinen oder anderen elektrischen Generatoren. Es ist sehr wichtig zu verstehen, wie sich die DUT-Parameter unter verschiedenen Bedingungen verhalten werden.
Auf der anderen Seite sind konstante Lastsituationen recht selten. In der realen Welt variieren Lasten selten und sind aktiv. In den meisten Fällen ändern sie sich im Laufe der Zeit und oft auf nichtlineare Weise.
Daher ist es im Designprozess, in der Prototypentestphase, sehr wichtig, ein echtes DUT unter realen Bedingungen zu testen, wenn sich die Eingangsleistungsparameter und die Ausgangslastparameter ändern. Das Schlimmste, was passieren kann, ist die Feststellung in der Massenproduktion oder im Einsatzstadium, dass der ausgewählte Gleichstromwandler unter bestimmten Bedingungen nicht richtig funktioniert. Besonders nach vielen Wochen des Wartens auf die Lieferung von Komponenten, wie es in der heutigen Welt üblich ist.
Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Gleichstrom-Lastregelungscharakteristik zu bestimmen, besteht darin, den tatsächlichen Betrieb eines Gleichstromwandlers mit einem Laborstromversorgung auf der einen Seite und einer Kette von Hochleistungs-Gleichstromwiderständen auf der anderen Seite zu simulieren. Diese Methode gibt jedoch nur eine grobe Vorstellung vom Gleichstrom-Lastregelungsparameter und nur für eine ohmsche Last. Das reicht eindeutig nicht für einen vollständigen Test.
Für einen umfassenden Test sollten ein programmierbares Netzgerät und eine programmierbare elektronische Last verwendet werden, die in dieser Kombination alle möglichen Variationen von Eingangs- und Ausgangsparametern emulieren können. Noch besser ist es, wenn beide Geräte in einem kombiniert sind und sowohl unabhängig als auch in Kombination arbeiten können. Beachten Sie, dass wir in diesem Fall auch die Abhängigkeit der Ausgangsparameter von den Eingangsparametern testen können. Das heißt, tatsächlich Line-Regelungstests durchzuführen.
Ein Beispiel für eine solche Lösung ist die GPP-x323-Serie programmierbarer Stromversorgungen von GW Instek. Ihre Kanäle liefern nicht nur 32V/3A Ausgangsleistung, sondern haben auch eine integrierte programmierbare elektronische Lastfunktion für 32V Konstantspannung (CV), 3,2A Konstantstrom (CC) und 1k Konstantwiderstand (CR).
Alle Umschaltungen werden, abhängig vom ausgewählten Betriebsmodus, automatisch innerhalb der Stromversorgung durchgeführt, was den Prozess selbst erheblich vereinfacht und einen fehlerfreien Betrieb gewährleistet.
Tatsächlich handelt es sich bei der GPP-x323-Serie um eine Mehrkanal-Stromversorgung, die nicht nur eine hohe Anzeigeauflösung (0,1 mV/0,1 mA) und eine Transienten-Reaktionszeit von ≤50 µs hat, sondern auch die Leistungsabgabe von Kanal 1 und Kanal 2 auf eine Leistungsaufnahme umschalten kann. Die GPP-x323 kann den Batteriestromverbrauch eines elektronischen Geräts simulieren und gleichzeitig die Batterie aufladen oder eine externe Stromversorgung emulieren. Stellen Sie den Stromabfluss des Kanals 2 der GPP-x323 entsprechend dem Stromverbrauch des elektronischen Geräts ein und setzen Sie die Ausgangsspannung und den Ausgangsstrom des Kanals 1 gemäß den Batterieladevorgaben. Die GPP-x323 kann einfache Lade- und Entladetests durchführen, ohne mit einer elektronischen Last verbunden zu sein. Tests können auf einem begrenzten Testgelände durchgeführt werden, und die Kosten für den Kauf von Testgeräten können reduziert werden.
Die GPP-Serie bietet die sequenzielle Ausgabefunktion auf Kanal 1 und Kanal 2. Diese Funktion ermöglicht es Benutzern nicht nur, die Leistungs-Ausgangsform zu bearbeiten, sondern auch, die sequenzielle Konstantspannung (CV) oder Konstantstrom (CC) Lastform einzustellen, d.h. einen seriellen Leistungsausgang oder einen Simulationstest einer dynamischen Last. Um die Einstellung der Wellenformbearbeitung zu vereinfachen, verfügt die GPP-Serie über 8 eingebaute Templet-Wellenformen in der Sequenz-Ausgabefunktion, die Benutzer direkt für den Ausgang anwenden können, darunter Sinus, Puls, Rampe, Treppe Auf, Treppe Ab, Treppe Auf/Ab, Exp Anstieg, Exp Abfall Wellenformen.
Die maximal einstellbaren Punkte für die Sequenzfunktion betragen 2048, und der Intervallbereich für jeden Punkt kann von 1 bis 300 Sekunden eingestellt werden. Die Bearbeitungsdaten der sequenziellen Ausgabe können im internen 10-Sätze-Speicher gespeichert oder als *.SEQ- oder *.CSV-Datei auf einen USB-Flash-Laufwerk gespeichert werden (bis zu 614400 Punkte). Die gespeicherte *.CSV kann in Excel exportiert werden, um sie zu bearbeiten und zu analysieren. Die endgültige bearbeitete Datei kann über ein USB-Flash-Laufwerk wieder in die Stromversorgung importiert werden.
Somit kann eine der grundlegenden, aber kritischen Eigenschaften eines Gleichstromwandlers oder einer Stromversorgung sehr einfach und sehr genau mit modernen kostengünstigen und verfügbaren Instrumenten bestimmt werden.
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