可編程交流電源應(yīng)該怎樣選擇

PWR系列可編程交流電源具備強(qiáng)大的波形生成功能，輕松產(chǎn)生復(fù)雜的瞬態(tài)波形，既能模擬輸出正常的交流電，又能模擬電力線(xiàn)路干擾等異常交流電，并支持電氣參數(shù)量測(cè)。本文介紹如何選擇合適可編程交流電源。

如今電子產(chǎn)品應(yīng)用全球化，適應(yīng)不同地區(qū)的各種類(lèi)型電網(wǎng)，即不僅能在正常電網(wǎng)環(huán)境下正常運(yùn)行，而且能在非正常的非理想的電網(wǎng)環(huán)境下正常運(yùn)行。因此電子產(chǎn)品研發(fā)、認(rèn)證測(cè)試、品質(zhì)驗(yàn)證等階段均需能夠模擬仿真多種類(lèi)型正常的或異常的交流電波形的可編程交流電源，即可編程交流電源具備強(qiáng)大的波形生成功能，輕松地產(chǎn)生復(fù)雜的瞬態(tài)波形，模擬輸出正常的交流電，也能模擬電力線(xiàn)路干擾或電網(wǎng)失真等異常交流電，并且支持電氣參數(shù)量測(cè)。目前可編程交流電源型號(hào)較多，選擇合適可編程交流電源，通常按照以下順序考量（表1）：

評(píng)估可編程交流電源輸出功率

選擇合適的交流電源用于測(cè)試應(yīng)用時(shí)，首先考慮待測(cè)物正常運(yùn)行的電氣參數(shù)，包括電壓、電流、功率等，同時(shí)須考慮到待測(cè)物在輸入電壓出現(xiàn)波動(dòng)或者在不同工作模式下時(shí)可能出現(xiàn)的浪涌電流或者瞬態(tài)電流，通常這種電流的峰值會(huì)比待測(cè)物的額定工作電流大得多，如下圖1所示。尤其是不具備功率因數(shù)校正的開(kāi)關(guān)方式或整流器電源、電機(jī)等非線(xiàn)性電子設(shè)備的啟動(dòng)浪涌電流的最大峰值電流是其電流有效值的3到4倍，浪涌電流一般會(huì)出持續(xù)幾個(gè)周期到幾秒鐘，如圖2所示。根據(jù)交流電源支持的電流峰值因數(shù)來(lái)確交流電源是否提供待測(cè)物所需要的峰值電流。例如致遠(yuǎn)電子PWR系列可編程交流電源具備高波峰因子設(shè)備，波峰因子為3，輸出峰值電流是最大額定輸出電流的3倍。通過(guò)評(píng)估待測(cè)物正常和異常運(yùn)行的電氣參數(shù)和工作特性，可以初步確定目標(biāo)可編程交流電源的輸出功率。

圖1 浪涌電流

圖2

在某些情況下，所使用的交流電源可能不能夠提供負(fù)載所需的全部浪涌電流。如果測(cè)試不是必須在這么高浪涌電流的條件下進(jìn)行測(cè)試，交流電源可以使用輸出電壓鉗位來(lái)限制輸出電流進(jìn)行測(cè)試。但是需要注意的是類(lèi)似整流器電源類(lèi)型的負(fù)載，交流電源使用輸出電壓鉗位來(lái)限制輸出電流將會(huì)導(dǎo)致被測(cè)設(shè)備的啟動(dòng)時(shí)間更長(zhǎng)；如果交流電源處于輸出限流狀態(tài)時(shí)不能夠提供適當(dāng)水平的電壓和電流，將會(huì)導(dǎo)致被測(cè)設(shè)備無(wú)法正常啟動(dòng)或完全關(guān)閉。因此當(dāng)浪涌電流是必備的測(cè)試條件時(shí)，那么必須選擇一個(gè)能夠提供全峰值浪涌電流的交流電源，這樣交流電源就不會(huì)存在輸出電流限制。

評(píng)估可編程交流電源版本或系列

選擇可編程交流電源合適的版本或系列，首先須考慮待測(cè)物測(cè)試項(xiàng)目從而進(jìn)一步分析出可編程交流電源的必需功能和輔助功能。例如生產(chǎn)線(xiàn)品質(zhì)驗(yàn)證電子產(chǎn)品待測(cè)物的電壓和頻率波動(dòng)適應(yīng)能力，那么可編程交流電源具備常規(guī)電壓和頻率變動(dòng)功能即可，無(wú)需其他（高級(jí)）功能。如研發(fā)驗(yàn)證電子產(chǎn)品待測(cè)物電壓暫時(shí)中斷和諧波抗擾能力，那么可編程交流電源必須具備pulse（線(xiàn)路仿真）和諧波合成功能。

其次選擇合適版本或系列可編程交流電源，既能滿(mǎn)足測(cè)試需求，又能符合采購(gòu)預(yù)算，是十分關(guān)鍵的，是企業(yè)不斷提高經(jīng)營(yíng)效益的重要途徑。致遠(yuǎn)電子為全方面滿(mǎn)足客戶(hù)多樣需求，發(fā)布兩個(gè)版本（標(biāo)準(zhǔn)版和專(zhuān)業(yè)版，如表2）可編程交流電源，標(biāo)準(zhǔn)版可編程交流電源配置常規(guī)功能，能滿(mǎn)足電子產(chǎn)品大部分常規(guī)測(cè)試；專(zhuān)業(yè)版可編程交流電源配置常規(guī)功能和高級(jí)功能，能滿(mǎn)足電子產(chǎn)品復(fù)雜的高級(jí)驗(yàn)證測(cè)試。

表2 專(zhuān)業(yè)版和標(biāo)準(zhǔn)版可編程交流電源差異

評(píng)估可編程交流電源其他要求

1、調(diào)整率和失真

負(fù)載和線(xiàn)路調(diào)整率應(yīng)該盡可能小，且失真低，即使在重載情況下或者供電的波動(dòng)情況下，仍然可以保證高質(zhì)量的輸出。調(diào)節(jié)性能不佳或者輸出波形的失真可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際測(cè)試條件不符合要求或者測(cè)試結(jié)果不正確，但是在現(xiàn)場(chǎng)不一定會(huì)發(fā)現(xiàn)這種測(cè)試異常是由于測(cè)試電源所引起的。此外負(fù)載調(diào)整率差的交流電源，輸出阻抗較高而且只具有低峰值電流能力，不能為待測(cè)物提供測(cè)試所需要的峰值電流，這導(dǎo)致更高的測(cè)試失敗率。另一個(gè)所需要考慮因素是負(fù)載響應(yīng)時(shí)間，或者可編程交流電源響應(yīng)負(fù)載的變化所需要的時(shí)間，具有快速負(fù)載響應(yīng)時(shí)間的可編程交流電源一般都具有很低源阻抗和良好的負(fù)載調(diào)整率。

2. 用戶(hù)和測(cè)試系統(tǒng)接口

常規(guī)測(cè)試和系統(tǒng)集成均需求多種通信接口，以便對(duì)可編程交流電源監(jiān)控和控制。例如PWR系列可編程交流電源提供多種通信接口，包括LAN、USB、RS232和GPIB，并且通信命令符合SCPI命令標(biāo)準(zhǔn)，可以通過(guò)其支持的通信接口中任意一種對(duì)交流變頻電源進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，可以簡(jiǎn)化測(cè)試系統(tǒng)的編程和集成，使其可以更方便地集成到測(cè)試系統(tǒng)中。

此外，我們還提供了上位機(jī)控制軟件 PWRController控制軟件交流變頻電源對(duì)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使得用戶(hù)的操作更加簡(jiǎn)便、實(shí)用。

3、瞬態(tài)響應(yīng)

瞬態(tài)響應(yīng)是衡量可編程交流電源應(yīng)對(duì)電流需求變化或跟隨負(fù)載阻抗變化的能力的一個(gè)指標(biāo)。PWR系列可編程交流電源最快的響應(yīng)時(shí)間＜150μs。當(dāng)輸出電流需求在短時(shí)間內(nèi)大幅減小或增大時(shí)，輸出電壓也可能會(huì)大幅降低或升高。電源的內(nèi)部電壓控制回路會(huì)努力將輸出電壓穩(wěn) 定在其設(shè)定值處，但這種響應(yīng)并非瞬間進(jìn)行的。要想提高瞬態(tài)響應(yīng)速度，有時(shí)就不得不忍受更大的紋波和噪聲。在可編程電源中內(nèi)部電壓控制回路和輸出濾波器是互相制約的。大輸出濾波器限制紋波和噪聲，但降低電源對(duì)快速變化負(fù)載的響應(yīng)速度。而超快的內(nèi)部電壓控制回路則縮短瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間，但可能會(huì)產(chǎn)生過(guò)沖或下沖，由此損壞待測(cè)物。