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正確理解線性電源指標是哪些(一)
發(fā)布時間:2015-11-20 10:02:50    被閱覽數(shù):1335
    

      線性電源有很多指標,但可以從邏輯上劃分為三類:準確度和分辨率、穩(wěn)定性以及交流特性。我們將分別介紹屬于這三類的重要指標。
大多數(shù)直流電源有兩種工作模式。在恒壓(CV)模式下,電源會根據(jù)用戶設(shè)置調(diào)節(jié)輸出電壓。在恒流(CC)模式下,電源將調(diào)節(jié)電流。電源是CV模式還是CC模式不僅取決于用戶設(shè)置還取決于負載電阻。在CV模式和CC模式下,電源適用不同的指標。
(一)準確度和分辨率
在任意給定時間上,電源調(diào)節(jié)電壓或電流并在儀器準確度范圍內(nèi)使電壓或電流與設(shè)置相匹配。
● 在CV模式下,在儀器準確度指標范圍內(nèi)輸出電壓匹配電壓設(shè)置。電流由負載阻抗決定。
● 在CC模式下,輸出電流匹配電流極限設(shè)置。電壓由負載阻抗決定。
歷史上,直流電源用戶使用電位計設(shè)置輸出電壓和電流。今天,微處理器從用戶接口或遠端接口接收輸入。數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)接收數(shù)字設(shè)置,將其轉(zhuǎn)換為模擬值并用作模擬調(diào)節(jié)器的參考。設(shè)置分辨率和準確度的值由轉(zhuǎn)換質(zhì)量和調(diào)節(jié)過程決定。
      電壓和電流設(shè)置(有時稱為極限或設(shè)置值)分別有與之相關(guān)的分辨率和準確度指標。這些設(shè)置的分辨率決定了輸出可調(diào)的最小增量,準確度描述了輸出值符合國際標準的程度。應(yīng)當(dāng)分別考慮設(shè)置和回讀指標。回讀準確度好并不一定就意味著設(shè)置準確度好。
大多數(shù)直流電源提供內(nèi)置儀表測量電壓和電流。這些儀表測量電源輸出提供的電壓和電流。由于儀表讀取返回至電源的電壓和電流,所以儀表測量值通常稱為回讀值。大多數(shù)專業(yè)電源包含了使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)字儀表并且這些內(nèi)部儀器指標類似于數(shù)字萬用表指標。電源在前面板顯示儀表值并通過其遠程接口(如果配置了)發(fā)送儀表值。
設(shè)置準確度
設(shè)置準確度決定了調(diào)節(jié)參數(shù)與國際標準定義理論值的接近程度。電源輸出不確定度主要由DAC誤差項(包括量化誤差)決定。通過連至電源輸出端的可追蹤、精密測量系統(tǒng)測量調(diào)節(jié)變量進而測試設(shè)置準確度。設(shè)置準確度為:±(設(shè)置值的% + 偏移量)
例如,斑杰WYJ-60V5A直流電源的電壓設(shè)置準確度指標為±(0.03% + 3mV)。因此,當(dāng)設(shè)置輸出5V時,輸出值不確定度為5V(0.0003 + 3mV),或4.5mV.電流設(shè)置準確度也類似地規(guī)定和計算。
設(shè)置分辨率
      設(shè)置分辨率是電源上電壓或電流的最小設(shè)置變化量選項。有時,此參數(shù)稱為編程分辨率。分辨率指標限制了可設(shè)置的離散電平數(shù)。通常,離散電平數(shù)由用戶接口位數(shù)和DAC位數(shù)共同決定。更多位數(shù)的DAC能更精細地控制其輸出并能提供更分明的環(huán)路控制參考值。但是,失調(diào)和增益誤差校正會使分辨率低于DAC提供的位數(shù)。
回讀分辨率
      回讀分辨率是電源內(nèi)部測量的輸出電壓或電流的可分辨最小變化量;刈x分辨率通常用絕對值表示,也可以用滿量程的百分數(shù)表示。例如,斑杰WYJ-150V1A的電壓回讀分辨率為1mV,電流設(shè)置分辨率為0.1mA.

      用單步設(shè)置修改分辨率不一定總會使輸出相應(yīng)改變。但是,設(shè)置準確度指標管理著設(shè)置與輸出的關(guān)系,并應(yīng)在此容許范圍內(nèi)校準儀器。設(shè)置分辨率可以用絕對單位值或滿量程百分數(shù)表示。例如,斑杰WYJ-32V3A的電壓設(shè)置分辨率為1mV,電流設(shè)置分辨率為0.1mA.
回讀準確度
      回讀準確度有時也稱為儀表準確度。它決定了內(nèi)部測量值與輸出電壓理論值的接近程度(在啟用設(shè)置準確度之后)。像數(shù)字萬用表那樣,使用追溯性的參考標準測試回讀準確度;刈x準確度表示為:±(測量值的% + 偏移量)
使用遠端感測提高電壓準確度
      電源與被測器件(DUT)之間承載電流引起的電纜壓降意味著DUT電壓低于電源輸出端電壓。在任意電源條件下,使用較大尺寸線纜能降低測試線壓降。保持電纜盡量短也有幫助。如果電源配備了遠端感測能力,使用4線連接能確保電源的設(shè)置電壓即為在DUT上得到的電壓。
      用4線連接電源與DUT,一組測試線傳送輸出電流,另一組測試線被電源用于在DUT端直接測量電壓。電源內(nèi)部感測線連接至高阻抗電表電路;因此,測試線電流接近于零,基本上消除了測試線壓降。通過增大輸出電壓來補償傳送電流至DUT的源測試線壓降,電源維持了感測線上的預(yù)計輸出電壓。

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