Bộ Cấp Nguồn Để Bàn

Thông tin cơ bản về bộ cấp nguồn bàn làm việc

Tại sao bạn cần máy cấp nguồn để bàn?

Khi một kỹ sư hoặc nhà thiết kế mạch cần kiểm tra một thiết bị, thường được gọi là thiết bị đang được kiểm tra (DUT), họ cần cấp nguồn cho thiết bị đó bằng điện áp hoặc dòng điện đã đặt. Bộ cấp nguồn bàn làm việc cho phép các kỹ sư thiết lập và cung cấp điện áp cụ thể để cấp nguồn cho DUT nhằm xác nhận rằng thiết bị đang hoạt động như dự kiến. Nếu không, họ có thể khắc phục sự cố và kiểm tra lại.

Các loại máy cấp nguồn để bàn

Mặc dù có nhiều loại máy cấp nguồn bàn làm việc, những thiết bị này được chia thành ba loại: bộ cấp nguồn đơn so với đa kênh, lưỡng cực so với đơn cực và tuyến tính so với chuyển mạch.

Máy cấp nguồn đơn và đa kênh

Như tên gọi, máy cấp nguồn một kênh có một đầu ra có thể được điều khiển trong khi máy cấp nguồn nhiều kênh có hai đầu ra trở lên. Máy cấp nguồn đa kênh thường được sử dụng để phát triển các thiết bị có cả mạch kỹ thuật số và mạch analog hoặc mạch lưỡng cực.

Máy cấp nguồn lưỡng cực so với đơn cực

Máy cấp nguồn đơn cực chỉ có thể cấp nguồn điện áp dương. Về mặt kỹ thuật, một kỹ sư có thể chuyển đổi cáp gắn với bộ cấp nguồn thành nguồn điện áp âm, nhưng máy cấp nguồn lưỡng cực hoạt động ở cả hai vùng điện áp dương và âm. Máy cấp nguồn lưỡng cực có thể xử lý nhiều ứng dụng nguồn khác nhau nhưng chúng đắt hơn và phức tạp hơn khi sử dụng, vì vậy nhiều kỹ sư chọn máy cấp nguồn đơn cực cho các ứng dụng nguồn DC.

Máy cấp nguồn tuyến tính so với chuyển mạch

Máy cấp nguồn tuyến tính có thể cung cấp các phép đo có độ chính xác cao với độ nhiễu rất thấp và ít nhiễu tín hiệu. Tuy nhiên, chúng thường nặng hơn, to hơn và cung cấp ít năng lượng hơn với hiệu quả kém hơn. Mặt khác, máy cấp nguồn chuyển mạch nhỏ gọn hơn và cung cấp nhiều điện năng hơn nhưng có xu hướng gây nhiễu tần số cao và các phép đo kém chính xác hơn. Máy cấp nguồn chuyển mạch thường được sử dụng khi mật độ nguồn là vấn đề—vì bạn có thể đạt được công suất cao hơn đáng kể với mức tiêu thụ điện năng thấp—trong khi nguồn điện tuyến tính được sử dụng khi một ứng dụng yêu cầu cấp nguồn cho mạch analog tinh tế.

Cách chọn bộ cấp nguồn để bàn phù hợp

Việc chọn bộ cấp nguồn thích hợp và phát triển sự hiểu biết sâu sắc hơn về các chức năng cũng như tính năng của nó cho phép các kỹ sư chạy kiểm tra nhanh hơn và thực hiện các phép đo chính xác hơn trong phòng thí nghiệm. Có một số yếu tố cần xem xét khi mua bộ cấp nguồn bàn làm việc, nhưng đây là những yếu tố quan trọng nhất.

Hãy xem xét một bộ cấp nguồn có thể lập trình

Việc cài đặt thủ công giá trị điện áp và giới hạn dòng điện có thể gây lãng phí thời gian quý báu khi thực hiện các bài kiểm tra dài hoặc phức tạp. Rất may là hầu hết các bộ cấp nguồn bàn làm việc đều có tính năng trình tự thử nghiệm cho phép lập trình ở mức độ cơ bản. Bằng cách sử dụng tính năng trình tự kiểm tra, kỹ sư có thể lập trình các giá trị điện áp, giá trị giới hạn dòng điện và thời gian trên mỗi bước. Đây là cách đơn giản để chạy kiểm tra phức tạp với nhiều điện áp đầu ra và thời gian được xác định trước mà không cần điều chỉnh cài đặt trên nguồn điện theo cách thủ công, cho phép người vận hành có nhiều thời gian hơn để tập trung vào việc lấy các phép đo chất lượng.

Chọn bộ cấp nguồn có giới hạn công suất chính xác



Thông thường, bộ cấp nguồn DC được phân loại theo điện áp tối đa và dòng điện tối đa. Đây là thông tin cực kỳ hữu ích khi tìm bộ cấp nguồn phù hợp, nhưng đừng quên xem xét giới hạn công suất.

Ví dụ: 2260B-30-72 có thể cung cấp điện áp lên tới 30 V hoặc 72 A, nhưng nó có giới hạn công suất là 720 W. Điều này có nghĩa là bộ cấp nguồn có thể cấp 30 V, nhưng không phải ở mức 72 A vì sẽ đạt giới hạn công suất. Với công thức này, kỹ sư có thể xác định được công suất tạo ra:



Trong hầu hết các trường hợp, nếu công suất tính toán từ phương trình này thấp hơn giới hạn công suất của bộ cấp nguồn bàn làm việc thì nó có thể hoạt động bình thường.

Chọn bộ cấp nguồn có tính năng giám sát điện áp cảm biến từ xa

Để có được giá trị điện áp chính xác nhất, bạn nên sử dụng bộ cấp nguồn bàn làm việc được trang bị vôn kế hoặc cảm biến từ xa. Điều này cho phép đọc điện áp sạch tại DUT thay vì tại các đầu vào đầu vào của nó bằng cách bù cho sự sụt giảm điện áp dọc theo cáp kiểm tra. Xem xét hầu hết các cáp kiểm tra tiêu chuẩn ~ 3 foot đều có điện trở ~50 mΩ (~100 mΩ cho một cặp), có thể có hiện tượng sụt áp đáng kể trên các dây dẫn khi sử dụng DUT điện trở thấp.

Tìm bộ cấp nguồn có thời gian phản hồi phù hợp

Nếu bạn đang chạy kiểm tra với điện áp hoặc tải thay đổi nhanh chóng thì thời gian phản hồi là rất quan trọng. Thời gian phản hồi là khoảng thời gian để bộ cấp nguồn tăng tốc (thời gian tăng) hoặc giảm (thời gian giảm) đến điện áp đã đặt. Hãy nhớ rằng điều này thường sẽ thay đổi theo tải.

Thời gian tăng được tính là thời gian để bộ cấp nguồn tăng từ 10% giá trị lên 90% giá trị. Thời gian giảm thì ngược lại, nêu chi tiết lượng thời gian cần thiết để đi từ 90% giá trị xuống 10%.

Thời gian phục hồi nhất thời là khoảng thời gian cần thiết để bộ cấp nguồn trở về mức đã đặt sau khi cấp tải. Một tham số phức tạp hơn được trình bày một cách đơn giản dưới dạng thông số kỹ thuật, nó thường được mô tả bằng một vài tham số: dải ổn định điện áp, thời gian phục hồi nhất thời và sự thay đổi từng bước của dòng tải. Ví dụ: bộ cấp nguồn bàn làm việc Keithley 2200 series có thông số về thời gian phục hồi nhất thời khi tải như sau: “<400 μs đến trong phạm vi 75 mV sau khi thay đổi từ 0,1 A thành 1A”. Điều này có nghĩa là, nếu tải hiện tại thay đổi từ 0,1 A thành 1 A (thay đổi từng bước trong dòng tải), bộ cấp nguồn sẽ đạt đến mức trong khoảng 75 mV so với điện áp đặt (dải ổn định điện áp) trong thời gian dưới 400 μs ( thời gian phục hồi tạm thời).

Cách sử dụng máy cấp nguồn để bàn

Bộ cấp nguồn bàn làm việc sử dụng rất đơn giản. Các thiết bị này kết nối với DUT thông qua cáp được lắp vào bảng điều khiển. Sử dụng màn hình hiển thị phía trước, các kỹ sư có thể đặt điện áp hoặc mức dòng điện để cấp nguồn cho DUT. Hầu hết các bộ cấp nguồn bàn làm việc có thể hoạt động ở hai chế độ: điện áp không đổi và dòng điện không đổi.

Hoạt động ở chế độ điện áp không đổi (CV) và dòng điện không đổi (CC)

Một chức năng quan trọng trong bộ cấp nguồn bàn làm việc là khả năng hoạt động ở chế độ dòng điện không đổi (CC) và điện áp không đổi (CV). Ở chế độ CV, bộ cấp nguồn sẽ điều chỉnh điện áp đầu ra dựa trên cài đặt của người dùng. Ở chế độ CC, bộ cấp nguồn điều chỉnh dòng điện. Bộ cấp nguồn có các thông số kỹ thuật khác nhau áp dụng khi nó ở chế độ CV hoặc CC, được quyết định bởi cài đặt của người dùng và điện trở của tải. Tại bất kỳ thời điểm nào, điện áp hoặc dòng điện đều được điều chỉnh bởi bộ cấp nguồn và khớp với cài đặt trong phạm vi độ chính xác của thiết bị.

Ở chế độ CV, điện áp đầu ra khớp với cài đặt điện áp trong thông số kỹ thuật chính xác của thiết bị. Dòng điện được xác định bởi trở kháng của tải.

Ở chế độ CC, dòng điện đầu ra khớp với cài đặt giới hạn hiện tại. Điện áp được xác định bởi trở kháng của tải.

Bạn có thể xác định các giá trị này bằng cách sử dụng Định luật Ohm bên dưới. Nếu bạn đang cố gắng hết sức cẩn thận, hãy bao gồm cáp kiểm tra vào điện trở của bạn

Chạy bộ cấp nguồn song song và nối tiếp

Nếu các kiểm tra của bạn cần nhiều năng lượng hơn, bạn có thể kết nối nhiều bộ cấp nguồn bàn làm việc song song hoặc nối tiếp để tăng điện áp hoặc dòng điện khả dụng.

Hoạt động nối tiếp: Để tăng điện áp, hãy kết nối đầu ra dương của bộ cấp nguồn này với đầu ra âm của bộ cấp nguồn khác, sau đó kết nối đầu ra dương và âm còn lại với DUT.

Hoạt động song song: Để tăng dòng điện, hãy kết nối cả hai đầu ra dương với một cực của DUT và cả hai đầu ra âm với cực kia của DUT.

Chỉ cần đảm bảo đọc hướng dẫn sử dụng bộ cấp nguồn nếu sử dụng tính năng cảm biến từ xa trong khi kết hợp các đầu ra. Có thể không thực hiện được ở một số cấu hình nhất định hoặc nếu sử dụng hai bộ cấp nguồn khác nhau.

Tìm bộ cấp nguồn để bàn hoặc bộ cấp nguồn cho mục đích đặc biệt tốt nhất cho ứng dụng của bạn

Để biết thêm thông tin về bộ cấp nguồn bàn làm việc, hãy xem hướng dẫn chọn bộ cấp nguồn bàn làm việc của chúng tôi hoặc duyệt qua bộ sưu tập bộ cấp nguồn DC của chúng tôi. Hoặc để được trợ giúp chọn bộ cấp nguồn bàn làm việc phù hợp cho ứng dụng của bạn, hãy liên hệ với các chuyên gia tại Tektronix.