在工作台或系统中获得更多可用功率

在工作台或系统中获得更多可用功率

如果电源无法提供设计所需的电流，尤其是在电路需要的功率并没有超过电源可供应的功率时，您肯定会觉得难以接受。大多数电源只有一个量程，因为这样设计最简单，并且成本相对较低。单量程电源只能以单一的电压和电流值提供最大输出功率。这意味着即使功率技术指标足够高，但单量程电源也可能无法为设计提供足够大的电流或足够高的电压。电源的内部元器件（例如为元器件散热的风扇）一般是根据最大输出功率选择的。

传统的大功率电源体积大、噪声高，不适合在研发环境中使用。这些传统电源还会给被测器件（DUT）带来问题，因为它们通常会输出较大的噪声。这些电源输出的大电流经过电缆时会发生压降。要想正确测量电路的功率，往往需要使用探头和分流器进行外部测量。随着功率半导体和大容量电池的普及，更多器件需要使用大电流电源进行测试。

考虑到这一点，测试人员必须确保电源具有测试所需的全部功能。是德科技新推出的 E36200 系列电源具有丰富的功能，能在各种电压下提供更大的电流和功率：

• 自动量程体系结构
• 自动并联和自动串联
• 可变电压转换速率
• 精确测量大电流器件的电压和电流

凭借更出色的灵活性，这些 200 至 400 W 电源能够运行更多的应用。下面将详细介绍这些功能的优势。

自动量程与 单量程和双量程体系结构

与传统单量程电源相比，自动量程电源能够提供更多的电压设置，并在这些设置下提供更大的电流。电源有三种常见的输出体系结构：单量程、双量程和自动量程（见图 1）。

单量程电源是最简单的体系结构。它只有一个设置能够提供最大输出功率，即电压和电流均为最大值时。如果在电压-电流关系图上绘制出最大电压和电流，它们会形成一个矩形。所有有效的电压和电流组合都位于这个矩形内。双量程电源可以通过更多的电压与电流组合来提供相同的最大功率。双量程电源具有高电压和低电压两个量程，后者可提供更大的电流。自动量程电源可连续调节量程，在更多的电压设置下提供更大的电流。

例如，6643A 是一款老式的24 V、210 W 电源，假设您正在寻找它的替代品，一个候选产品是 E3634A 200 W 双量程电源，它可以在 24 V 上提供 7 A 电流。另一个候选产品是 E36231A 200 W 自动量程电源，它可以在 24 V 上提供 8.3 A 电流。这个自动量程电源可以在下面的测试中提供不同电压。在 12 V 电压上，这个自动量程电源可以输出两倍的电流，而其他电源只能输出固定不变的电流（见图 2）。过去为了获得更大的电流，通常会选择功率更大的单量程电源。电源功率更大通常意味着输出噪声更高，并且更难以控制较小的电流。自动量程电源能够输出更高电的压，或者提供更大电流，从而产生更大可用功率。

通过并联和串联获得更高电压和更大电流

如果需要更高的电压或更大的电流，您可以将同型号的电源并联或串联来满足 DUT 的需求。使用两个电源的好处是在低功耗应用中，它们可以单独使用。在这些应用中，小功率电源的输出噪声较低，能为器件提供更好的保护。只有在需要更高电压或更大电流时，您才需要将它们组合起来使用。

E36200 系列双路输出电源在内部合并通道，以提供最高 120 V 的电压或最大 40 A的电流。如果启用自动串联的话，36233A 电源可作为单通道电源供应 120 V 的电压。如果启用自动并联的话，E36234A 可作为单路输出可编程电源供应 40 A 的电流（见图 3）。在低功耗应用中，这两个通道可以独立工作。自动并联和自动串联功能可提供更大的可用功率，将双路输出电源变成单通道 400 W 电源。

可变电压变化速率为大电流器件提供良好保护

能够输出 10 A 甚至更大电流的电源可能会产生大冲击电流，其能量足以给器件造成严重损坏。直流－直流转换器、照明驱动器以及 LED 灯具模块等器件均采用了开关电源设计。开关电源通常有很大的输入电容。向电容器施加直流电会产生很大的冲击电流。为了将冲击电流控制到最低，您必须缓慢地升高电压。可变电压变化速率会改变输出电压逐渐上升的速度。降低电压变化速率可以限制冲击电流。较高的电压变化速率使电源能够更快地将输出提高至新设定的电压。增加输出电压也称为向上编程。

设置电流限值会影响向上编程时间。我们现在知道电压变化速率与电流限值之间相互影响，因此最好先根据器件的稳态电流使用情况来设置电流限值。然后，您可以降低电压变化速率，限制不需要的冲击电流。如需压缩向上编程时间，可以使用更高的电流限值和更高的电压变化速率。将电流限值和电压变化速率同时设置为最高值，可以实现最短的向上编程时间。过流可以提供另外一重保护。如果电流超出限值，过流保护会关闭通道。您可以将通道配置为向其他通道或电源发送禁止信号，从而关闭为被测件供电的所有电源。

进行精确的电压测量

由于引线中存在压降，电流越大，电压误差就越大。远程感应或 4 线感应可以确保向负载提供指定的电压。感应引线可测量负载上的电压，电源输出端会增加输出电压以补偿电线中的损耗。在图 4 中，电源将输出电压增加 160 mV，以补偿每根负载引线中 80 mV（0.02 Ω * 4.0 A）的压降。默认设置为本地或 2 线感应，用于测量电源输出端子的电压。在 2 线方案中，负载电压比设定的输出值低大约 160 mV。

如果使用感应线的话，请务必使用双绞线，以免电磁噪声耦合到电压测量结果中。感应线也需要可靠的连接。如果导线断开，电源将无法进行输出调节。大多数电源都具有安全功能，以便在感应线中断时尽可能地调节电源。过压保护（OVP）可提供额外的防护。OVP 始终测量电源输出端子的电压。由于 OVP 不占用感应线，因此通过用负载电压加上引线压降，可以计算出 OVP 设置值。例如图 4 中，OVP 需要设置为 5.16 V以上。

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