Генератор для тестирования импульсных источников питания
Обновлено: 21.11.2024
С диапазоном напряжений от 1 кВ до 250 кВ и уровней мощности от нескольких ватт до >200 кВт компания Spellman предлагает широчайший ассортимент высоковольтных источников питания для решения множества задач тестирования. У Spellman есть технологии, независимо от того, требуется ли вам высокое/низкое энергопотребление, высокая стабильность, сверхнизкий уровень шума, быстрое или горячее переключение, несколько высоковольтных выходов или настраиваемый цифровой интерфейс.
Не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы обсудить ваши уникальные требования.
Серия SL
- Выходное напряжение от 1 кВ до 130 кВ
- Выходная мощность от 10 Вт до 1,2 кВт.
- Очень компактный и легкий
- Расширенный аналоговый и цифровой интерфейс
- Стандарт с реверсивной полярностью до 8 кВ
- Гашение дуги/счетчик дуги/отключение дуги
Серия УУЗР
- Выходное напряжение от 1 кВ до 160 кВ
- Выходная мощность 300 Вт, 600 Вт и 1200 Вт.
- Компактный и легкий
- Стандартные интерфейсы USB, Ethernet и RS-232
- Соответствует стандартам CE, одобрен UL
Серия ST
- Выходное напряжение 1–130 кВ
- Выходная мощность: 10 Вт–1,2 кВт
- Одиночный корпус высотой 6U (10,5 дюймов)
- Удаленный аналоговый и удаленный интерфейс Ethernet
- Настройки, настраиваемые пользователем через интерфейс Ethernet
Серия STA
- Выходное напряжение от 1 кВ до 70 кВ
- Выходная мощность 4 кВт
- Одиночный корпус высотой 3U (5,25 дюйма)
- Удаленный аналоговый и удаленный интерфейс Ethernet
- Настройки, настраиваемые пользователем через интерфейс Ethernet
Серия STR
- Выходное напряжение от 1 кВ до 150 кВ
- Выходная мощность 6 кВт
- Одиночный корпус высотой 6U (10,5 дюймов)
- Удаленный аналоговый и удаленный интерфейс Ethernet
- Защита от дуги и короткого замыкания
- Настройки, настраиваемые пользователем через интерфейс Ethernet
uXRB130P65
- Встроенная рентгеновская трубка и управляющая электроника в одном компактном узле
- Стандартный цифровой интерфейс RS-232 обеспечивает доступ к журналам диагностики и эксплуатации
- Стандартный тестовый графический интерфейс Windows
- Фокусное пятно 7 микрон для узкого луча
- Фокусное пятно 8 микрон для широкого луча
- Расстояние от пятна до окна 10 мм/14 мм обеспечивает высокое геометрическое увеличение.
Серия XRV
- Выходное напряжение моделей 160, 225, 320, 350 и 450 кВ
- Выходная мощность 1,8–6 кВт
- Полный пакет генератора рентгеновских лучей
- Встроенные источники питания с двойной нитью
- Цифровой интерфейс — USB, Ethernet и RS-232
- Отличная стабильность и регулирование.
Каталог товаров 2022
Каталог высоковольтных источников питания Spellman содержит полный список всех стандартных модулей, источников рентгеновского излучения, стоек, генераторов рентгеновского излучения и продуктов для конкретных приложений.
Справочное руководство по высокому напряжению 2022 г.
Мы собрали все наши полезные ответы на часто задаваемые вопросы, примечания по применению, статьи, технические документы и три глоссария в единое удобное справочное руководство.
Линейные источники питания с низким уровнем шума очень быстро и точно реагируют на инструкции по настройке напряжения и тока, поступающие либо от GPIB (IEEE 488.2), либо с клавиатуры на передней панели.
СЕРИЯ MST
Точное инерционное управление, 200 Вт
Прямоугольные рабочие границы напряжения/тока, 2400 Вт
<УЛ>Ограничения по напряжению, току и мощности, 1200 Вт
<УЛ>СЕРИЯ КЛН
автоматический кроссовер, низкопрофильный, высокопроизводительный, недорогой программируемый блок питания:
750 Вт, 1U, 1/2 стойки
1500 Вт, 1U, полная стойка
3000 Вт, 2U, полная стойка
Коммутатор с одним выходом, разделение тока для параллельного резервирования N+1 в режиме горячей замены 1000 Вт, 1500 Вт
<УЛ>До четырех съемных блоков питания 1U 50 Вт/100 Вт/150 Вт с возможностью горячей замены в 19-дюймовой стойке для отказоустойчивых систем питания N+1
Лабораторные источники питания постоянного тока, предназначенные для стандартных настольных приложений или дистанционного управления и системного использования.
Модели с одним, двумя, тремя и четырьмя выходами мощностью от 30 Вт до 1200 Вт. Изолированные выходы с автоматическим кроссовером CV/CI, обеспечивающим последовательное и параллельное соединение. Линейное, смешанное регулирование или регулирование PowerFlex. Модели дистанционного управления с вариантами аналогового интерфейса, USB, RS232, GPIB и LAN/LXI. Конвекционное или бесшумное охлаждение с вентилятором, оснащенное клеммами безопасности Aim-TTi, и большинство моделей оснащены дистанционным датчиком.
Также доступен краткий каталог блоков питания постоянного тока
Найдите блок питания, используя фильтры ниже или из списка серий продуктов под ним
Выбрать с помощью фильтров
Выберите любой фильтр и нажмите «Применить», чтобы увидеть результаты
Выбрать по серии продуктов
Технологии электропитания
Линейное регулирование
Чистая линейная регулировка по-прежнему обеспечивает самый низкий уровень выходного шума и наилучшие переходные характеристики. Недостатком являются большие физические размеры и вес для данной мощности, а также более высокая тепловая мощность.
Регулирование смешанного режима
Для более высоких уровней мощности компания Aim-TTi разработала технологию, в которой используется импульсная предварительная регулировка и линейная конечная регулировка. Этот метод сочетает исключительную эффективность с уровнем шума, близким к чистому линейному источнику питания.
Автоматическое определение диапазона PowerFlex и PowerFlex+
Большинство лабораторных блоков питания (БП) имеют фиксированное максимальное напряжение и максимальный ток. Так, например, блок питания 35 В/20 А может выдавать до 700 Вт, но его мощность падает прямо пропорционально выходному напряжению, так что при использовании, например, при 12 В максимальная мощность снижается до 240 Вт. В системе TTi PowerFlex используется модифицированная форма регулирования смешанного режима для обеспечения более высоких уровней тока при более низких значениях напряжения. Источники питания PowerFlex имеют характеристику автоматического выбора диапазона или полупостоянной мощности, так что допустимый ток увеличивается по мере падения напряжения и обеспечивает почти постоянную выходную мощность в ограниченном диапазоне. Так, например, QPX1200 может обеспечить до 60 В или до 50 А при общей мощности 1200 Вт. Это означает, что максимальное напряжение и максимальный ток не доступны одновременно, и необходимо соблюдать осторожность при интерпретации спецификаций. Несмотря на то, что уровень шума несколько выше, чем при стандартной регулировке смешанного режима, производительность по-прежнему превосходна. Как в сериях CPX, так и в QPX используется PowerFlex с линейной постстабилизацией для обеспечения более широких возможностей выходного напряжения и тока с низким уровнем шума.
Четырехрежимное переключение
Основные выходы большинства источников питания Aim-TTi изолированы и имеют автоматический переход между режимами постоянного напряжения (CV) и постоянного тока (CI). Это позволяет подключать последовательно или параллельно для достижения более высоких напряжений или более высоких токов. Серия PL также имеет «четырехрежимное» переключение в вариантах с двумя и тремя выходами, что позволяет с помощью кнопки выбирать один из четырех режимов работы: изолированный, последовательный, последовательное отслеживание или параллельный.
Многодиапазонные выходы
Выходные каналы некоторых источников питания Aim-TTi могут быть сконфигурированы для получения более высокого максимального напряжения или более высокого максимального тока при той же мощности, чтобы соответствовать различным приложениям, расширяя их гибкость. Например, выходы MX100T могут быть 0–16 В при токе до 6 А или 0–35 В при токе до 3 А. Это означает, что максимальное напряжение (здесь 35 В) и максимальный ток (здесь 6 А) не доступны одновременно, поскольку они находятся в разных диапазонах, и при интерпретации спецификаций необходимо соблюдать осторожность. В серии MX несколько диапазонов могут быть объединены с Power Sharing — см. ниже:
Разделение власти
В некоторых многоканальных источниках питания каналы могут быть переконфигурированы таким образом, что два канала соединяются внутри для последовательного или параллельного подключения к одним и тем же выходным клеммам, обеспечивая удвоение мощности и либо удвоение напряжения, либо удвоение тока соответственно.В этих конфигурациях выходные клеммы второго канала не используются.
Если вы работаете с импульсными источниками питания, вы, вероятно, пытаетесь повысить эффективность, увеличить удельную мощность и надежность, обеспечить соблюдение правил электромагнитной совместимости, улучшить целостность шины питания и снизить температуру. Об этом нужно много думать, и вся эта оптимизация дизайна может увеличить время тестирования. В этом блоге я расскажу, как легко протестировать импульсные блоки питания с помощью осциллографа и сэкономить время в лаборатории. В этом блоге пошагово рассказывается, как выполнять тесты ввода, переключения фаз и вывода.
Краткий обзор блоков питания
Основной задачей блока питания является эффективное производство хорошо стабилизированного питания постоянного тока с низким уровнем шума от входной шины питания.
Раньше линейные блоки питания были стандартом. Преимущества линейных источников питания заключаются в том, что они малошумные и не требуют большой фильтрации. Однако недостатком является то, что они могут использоваться только для понижения мощности. Они неэффективны и затратны. Они также могут быть большими, громоздкими и выделять много тепла.
Тенденции в отрасли, связанные с меньшими форм-факторами, расширением функциональности наших устройств, попытками снизить температуру и снизить затраты, подтолкнули рынок к использованию импульсных источников питания. Импульсные источники питания более эффективны, чем линейные. Вы можете получить больше мощности в меньших упаковках. Они также более универсальны, поскольку могут понижать или повышать мощность и использоваться для преобразования переменного тока в постоянный и постоянного тока в постоянный. Недостатком является то, что они имеют относительно высокий уровень шума или пульсаций на выходе.
В зависимости от того, над какой частью проекта вы работаете, вы можете рассматривать импульсный источник питания в целом или рассматривать только одну часть источника питания — вход, коммутацию или выход.< /p>
Входная сторона преобразует и фильтрует входное напряжение (обычно это напряжение сети переменного тока 110 В в США или 220 В в других регионах). Если вас в первую очередь интересует входная сторона вашего источника питания, вы, вероятно, будете сосредоточены на качестве электроэнергии, гармониках тока и пусковом токе. На рис. 1 показан пример подключения осциллографа и пробников при тестировании входной стороны источника питания.
Рисунок 1. Как проверить входную сторону вашего SMPS для проверки качества электроэнергии
После входа ваш сигнал поступает в основную часть источника питания, которая представляет собой переключающий транзистор. Это регулирует напряжение с рабочим циклом или количеством времени, в течение которого оно включено или выключено. Если это та часть источника питания, на которой вы сосредоточены, вас будут волновать потери мощности, анализ модуляции, скорость нарастания и безопасная рабочая область. На рис. 2 показан пример подключения осциллографа и пробников при тестировании переключающей части источника питания.
Рисунок 2. Как проверить переключающий транзистор вашего SMPS для анализа потерь при переключении и скорости нарастания
После переключения транзистора сигнал снова фильтруется и выпрямляется, поэтому вы получаете ступенчатый выход постоянного тока, который затем используется для подачи питания на остальную часть вашего устройства. Если вы сосредоточены на выходной стороне источника питания, вам нужно сосредоточиться на пульсациях на выходе, времени включения и выключения, переходной характеристике, коэффициенте отклонения источника питания и эффективности. На рис. 3 показан пример подключения осциллографа и пробников, если вы тестируете выходной сигнал источника питания.
Рисунок 3. Как проверить выход вашего SMPS для теста выходной пульсации
Осциллограф является наиболее распространенным инструментом для измерения параметров электропитания, поскольку для расчета мощности можно подключить как пробник напряжения, так и пробник тока.
Еще одна причина, по которой осциллографы являются отличным инструментом для определения характеристик источников питания, – это приложения для анализа, которые могут работать на них, что значительно повышает эффективность тестирования.
Пошаговые измерения входной мощности — анализ качества электроэнергии
Выполните следующие действия, чтобы проанализировать качество электроэнергии на входе вашего SMPS:
- Всегда рекомендуется удалить все существующие настройки из предыдущих тестов, выбрав «Настройка по умолчанию».
- Нажмите «Анализ» и выберите приложение Power. Теперь вы можете увидеть полный список мощных приложений, поддерживаемых пакетом приложений Power InfiniiVision. Выберите качество электроэнергии.
- Подключите датчики
- Подключите датчик дифференциального напряжения и датчик тока к входной стороне источника питания. См. рис. 1.
- Выберите меню «Сигналы». Поскольку осциллограф будет рассчитывать мощность на основе ваших измерений тока и напряжения, еще раз проверьте, чтобы каналы были назначены на осциллографе в соответствии с тем, как вы подключили пробники.
- На этом этапе вы также можете выбрать, сколько циклов вы хотите просмотреть. Обычно я выбираю от 5 до 20, в зависимости от того, что мне нужно проанализировать
- Всегда рекомендуется удалить все существующие настройки из предыдущих тестов, выбрав «Настройка по умолчанию».
- Нажмите «Анализ» и выберите приложение Power. Теперь вы можете увидеть полный список мощных приложений, поддерживаемых пакетом приложений Power InfiniiVision. Выберите измерение потерь при переключении.
- Подключите свои датчики
- Подключите датчик дифференциального напряжения и датчик тока к широтно-импульсному модулятору/транзистору. См. рис. 2.
- Выберите меню «Сигналы». Дважды проверьте, чтобы каналы были назначены на осциллографе в соответствии с тем, как вы подключили датчики. Кроме того, выберите количество циклов, которые вы хотите просмотреть. Например, 2.
Рисунок 6. Измерение потерь мощности
Вы можете увидеть два цикла переключения на виде сверху и увеличенный вид одного цикла на виде снизу. Вы также получите все измерения потерь мощности, рассчитанные и отображенные справа.
Вы можете увеличить масштаб, чтобы рассмотреть каждую фазу, проводимость, переключение и фазу отсутствия проводимости.
Фиолетовый сигнал указывает на мгновенную мощность.
Пошаговое измерение выходной мощности — анализ пульсаций на выходе
Измерения выходной пульсации или целостности шины питания особенно важны, если вы управляете высокоскоростным цифровым устройством. Шум на шине питания может вызвать джиттер и неопределенность синхронизации, а также повлиять на качество передачи цифрового сигнала. В пульсациях на выходе обычно преобладает шум переключения, но он также может включать в себя другие случайные шумы и наложение сигналов от различных источников в вашей системе. В этом тесте измеряется качество регулирования и фильтрации напряжения источника питания для подавления коммутационного шума, а также других источников шума/помех.
- Удалите все существующие настройки из предыдущих тестов, выбрав «Настройка по умолчанию».
- Нажмите «Анализ» и выберите приложение Power. Выберите выходную пульсацию.
- Подключите датчики
- Подключите пробник напряжения к выходу источника питания. См. рис. 3.
- Выберите меню «Сигналы». Дважды проверьте, назначено ли напряжение каналу, к которому подключен пробник (рис. 7). Выберите канал, к которому подключен пробник напряжения.
Рисунок 8. Измерение пульсаций на выходе
В дополнение к трем измерениям, которые я шаг за шагом описал в этом блоге, вы можете использовать приложение InfiniiVision Power для проверки пускового тока, эффективного сопротивления переключающего транзистора, модуляции и скорости нарастания. Вы также можете измерить переходную характеристику, эффективность, коэффициент отклонения источника питания и реакцию контура управления.
Читайте также:
Рисунок 5. Измерение качества входной мощности
Поскольку я использую силовое приложение, осциллограф автоматически правильно масштабирует сигнал, чтобы использовать все биты на осциллографе для точных измерений, и настраивает математические функции осциллограммы — в данном случае это V*I для получения мгновенного результата. мощность.
Приложение также рассчитает другие параметры мощности, такие как полная мощность (S), реактивная мощность (Q), коэффициент мощности (PF) и фазовый угол (ø).
Основным преимуществом автоматизированного приложения для измерения мощности является то, что все они рассчитываются для вас нажатием кнопки (Применить), поэтому вам не нужно тратить время на расчеты с карандашом или бумагой или на извлечение результаты измерения напряжения и тока для расчета качества электроэнергии на компьютере.
Пошаговое измерение фазы переключения — измерение потерь при переключении
Вы будете терять энергию в основном на фазах переключения транзистора, когда он включается и выключается, а также на фазе проводимости, когда напряжение находится на минимальном уровне насыщения транзистора и протекает ток.
Чтобы проверить, приемлемы ли потери, выполните следующие действия, чтобы измерить потери при переключении: