直流穩(wěn)壓電源使用手冊

1、編輯課件1編輯課件2高精度直流穩(wěn)壓電源高精度直流穩(wěn)壓電源SIGLENT SIGLENT 產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹編輯課件3l基礎(chǔ)知識l電源主要指標(biāo)lSPD3000系列電源介紹紹編輯課件4電源基礎(chǔ)知識電源基礎(chǔ)知識 電源有如人體的心臟，是所有電子設(shè)備的動力。一般電力（如市電）都要經(jīng)過轉(zhuǎn)換才能提供給用電設(shè)備使用，如交流轉(zhuǎn)換為直流，高壓轉(zhuǎn)換為低壓等等，根據(jù)轉(zhuǎn)換的主要方式可分為線性電源線性電源和開關(guān)電源開關(guān)電源。編輯課件5u線性直流穩(wěn)壓電源是通過工頻（頻率為50Hz的交流電）變壓器將電壓變至所需要的值，再經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓等電路，輸出為穩(wěn)定直流電。u這類電源有一個共同的特點就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū)，

2、靠調(diào)整管之間的電壓降來穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大，需要安裝一個很大的散熱器給它散熱。而且由于變壓器工作在工頻（50Hz)上,所以重量較大。一：線性電源一：線性電源 二：開關(guān)電源二：開關(guān)電源u開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源是讓交流電直接經(jīng)過整流電路，經(jīng)電容濾波后變?yōu)楦邏褐绷麟姡邏褐绷麟娊?jīng)過開關(guān)K后，加到開關(guān)變壓器上?？刂崎_關(guān)的“閉合”和“斷開”的速度，就可在通過開關(guān)變壓器形成不同頻率的交流電，開關(guān)速度越快，頻率就越高。這樣在開關(guān)變壓器的次級相應(yīng)地感應(yīng)出高頻電壓，最后經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓等電路得到穩(wěn)定的直流電。u開關(guān)電源和線性電源的根本區(qū)別在于它變壓器不工作在工頻而是工作在幾十KHz到幾MHz。功率管不

3、是工作在飽和就是截止區(qū)即開關(guān)狀態(tài)；開關(guān)電源因此而得名。編輯課件6線性電源的主要優(yōu)點：線性電源的主要優(yōu)點： 1.電路簡單可靠 2.電氣噪聲低 3.對電網(wǎng)污染小等線性電源主要缺點：線性電源主要缺點： 1.笨重 2.體積大 3.效率較低 目前線性電源主要應(yīng)用于對噪聲敏感的場合如高精度儀器，實驗室教學(xué)等一些中小功率的場合。開關(guān)電源的主要優(yōu)點：開關(guān)電源的主要優(yōu)點： 1.體積小、重量輕 2.效率高 3.應(yīng)用靈活開關(guān)電源的主要缺點：開關(guān)電源的主要缺點： 1.電路復(fù)雜 2.電磁干擾大 編輯課件7項目項目 線性電源線性電源開關(guān)電源開關(guān)電源功率低（30%60%）高（70%80%）尺寸大型（變壓器和撒熱器的空間）小

4、型（為線性電源的1/41/10）質(zhì)量重輕（為線性電源的1/41/10電路簡單（變壓、整流和穩(wěn)壓電路） 復(fù)雜（整流、開關(guān)脈沖調(diào)試和變壓等電路）穩(wěn)定度高（0.001%0.1%）一般（0.1%3%）紋波（PP值）?。?.110mV）大（10200mV）過渡過程相應(yīng)速度快（50s1ms）一般（500s10ms）用途高精度、可編程，實驗用可調(diào)電源機內(nèi)所有電源，直流輸入設(shè)備的電源，要求體積小而高效的電源集成難易程度體積大，笨重，很難集成在電路板上方便集成編輯課件8的編輯課件9線性穩(wěn)壓電源的指標(biāo)線性電源有很多指標(biāo)，但可以從邏輯上劃分為三類：準(zhǔn)確度和分辨率、穩(wěn)定性和交流特性。我們將分別介紹屬于這三類的重要指標(biāo)

5、。 準(zhǔn)確度和分辨率設(shè)置準(zhǔn)確度 設(shè)置分辨率回讀準(zhǔn)確度回讀分辨率編輯課件10 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(zhǔn)確度指標(biāo)。這些設(shè)置的分辨率決定了輸出可調(diào)的最小增量，準(zhǔn)確度描述了輸出值符合國際標(biāo)準(zhǔn)的程度。應(yīng)當(dāng)分別考慮設(shè)置和回讀指標(biāo)?；刈x準(zhǔn)確度好并不一定就意味著設(shè)置準(zhǔn)確度好。編輯課件11設(shè)定精度設(shè)定精度決定了設(shè)定值和標(biāo)準(zhǔn)值的接近程度表示為 設(shè)定值% + 偏移量設(shè)定分辨率設(shè)定分辨率最小的設(shè)定值 表示為 mV or mA回讀精度回讀精度決定了內(nèi)部儀表測量值和標(biāo)準(zhǔn)值的接近程度表示為 設(shè)定值% + 偏移量回讀分辨率回讀分辨率內(nèi)部儀表可測量的最小值 決定了內(nèi)部儀表的精度（SPD30

6、00系列電源相當(dāng)于系列電源相當(dāng)于4位位1/2萬用表的精度）萬用表的精度）表示為 mV or mA編輯課件12穩(wěn)定性指標(biāo)負(fù)載調(diào)整率(電壓和電流)電源調(diào)整率(電壓和電流)溫度穩(wěn)定性編輯課件13穩(wěn)定性指標(biāo)描述了電源對變化的響應(yīng)。幾個指標(biāo)表明了儀器在短期內(nèi)提供穩(wěn)定輸出的能力。這部分討論了在改變負(fù)載、交流線電壓和溫度條件下描述輸出穩(wěn)定性的指標(biāo)。編輯課件14負(fù)載調(diào)整率MODEL:Vac (t)PowerSupplyI+-RLConstant outVout不論負(fù)載需要的電流的大或小，電源維持穩(wěn)定的電壓值。如果用戶測試一個電流變化的器件，電源需要作出反應(yīng)，這一指標(biāo)定義的是電壓維持的準(zhǔn)確度 Resistanc

7、eLoado8(W)tVNominalout In CVNominaltIoutIn CC編輯課件15電源調(diào)整率MODEL:Vac (t)PowerSupplyI+-RLConstantVariableINominaloutIn CCtVNominalout In CVVoutout在其他參數(shù)不變，供電電源發(fā)生變化，引起的輸出穩(wěn)態(tài)電壓或電流的變化Vac Input0.0Vact編輯課件16交流特性紋波和噪聲指標(biāo)瞬態(tài)響應(yīng)編輯課件17紋波和噪聲指標(biāo) 直流電源輸出的交流雜散成分被稱為紋波和噪聲，或稱作周期和隨機偏差(Periodic and Random Deviations)。這些術(shù)語通常能互換使

8、用。紋波指輸出中的交流周期信號。在頻域觀察時，紋波顯示為雜散響應(yīng)。與周期性紋波不同，噪聲是隨機的。瞬態(tài)響應(yīng) 瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)說明了當(dāng)負(fù)載或設(shè)置改變后輸出變?yōu)榉€(wěn)定直流的速度。大多數(shù)電源輸出端并聯(lián)了大電容以便提供清潔、穩(wěn)定的直流。當(dāng)此電容與負(fù)載電阻并聯(lián)時，得出一個時間常數(shù)并且時間常數(shù)大小會隨負(fù)載阻抗變化。由于與負(fù)載電阻緊密相關(guān)，所以設(shè)置變化的響應(yīng)必須針對具體負(fù)載規(guī)定。常見指標(biāo)中包括開路、短路或具體電阻值等負(fù)載。編輯課件18Vac (t)PowerSupplyI+-RLConstant outVout AC電源頻率生成的低頻紋波 由于電路設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致低頻的 紋波和噪聲不定期的隨機噪聲tDC VNomin

9、aloutIn CVSpecified in RMS and P/PtDC INominaloutIn CCSpecified in RMS OnlyMODEL:紋波和噪聲編輯課件19 Periodic and Random Deviations（PARD）我們叫做紋波（Ripple）和噪聲（Noise），這是一個表征電源純度的指標(biāo)。問題：出現(xiàn)在電源輸出端的紋波和噪聲都是由于電路產(chǎn)生的嗎一：紋波是在穩(wěn)壓、濾波的過程中產(chǎn)生的， 與傳輸線（接入電源的頻率）有關(guān)二：噪聲是由電路包含的主動或被動元器件產(chǎn)生的編輯課件20瞬態(tài)響應(yīng)時間MODEL:Vac (t)PowerSupply+-RL 1Consta

10、ntVoutRL 2SW 1SW 1ClosedOpent RL 當(dāng)開關(guān)（SW1)打開或者關(guān)閉的時候，這將改變輸出的電流值tVNominalout如果電源的瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)越好，恢復(fù)到設(shè)定值所花的時間將越短。編輯課件21SPD3000 可編程線性直流電源鼎陽首款電源產(chǎn)品 三路高精度電源獨立可控輸出：30V/3A2，可切換2.5V/3.3V/5V/3A1，總功率195W 最大5位電壓、4位電流顯示，最小分辨率：1mV，1mA 支持面板定時編程和定時輸出功能（僅D、S型號） 4.3吋真彩TFT-LCD 480272像素顯示（SPD3303C：LED顯示） 三種輸出模式：獨立、串聯(lián)、并聯(lián)模式，提高輸出功

11、率范圍 110V/120/220/230V兼容設(shè)計，滿足不同電網(wǎng)需求 智能型溫控風(fēng)扇，有效降低噪聲 清晰的圖像化界面，具有波形顯示功能（僅D、S型號） 內(nèi)部5組系統(tǒng)參數(shù)保存 /調(diào)取，并支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲空間擴展。 可通過USB標(biāo)準(zhǔn)接口與PC連接，支持SCPI命令，滿足控制和通信需求編輯課件22SPD3303D/S seriesSPD3303C series編輯課件231234564.3”16M真彩 TFT液晶屏電源開關(guān)通道輸出端通道開關(guān)按鈕功能控制按鍵旋鈕和方向鍵編輯課件24 SPD3000可輸入頻率50Hz/60Hz，電壓為100V、120、220、230的4種交流電源，您可以根據(jù)實際需求通過后面

12、板的“電源電壓撥碼開關(guān)選擇”選擇不同的輸入電源。當(dāng)前設(shè)置的是220V接入電壓編輯課件25一：獨立模式二：串聯(lián)模式三：并聯(lián)模式注：獨立模式，CH1與CH2均與地隔離 獨立模式， CH3額定值為2.5V、3.3V、5V，3A，獨立于CH1/CH2編輯課件26 Constant Current（CC）恒流源模式下（獨立或跟蹤模式），輸出電流為設(shè)定值，并通過前面板控制。前面板指示燈亮紅色（CC），電流維持在設(shè)定值，此時電壓值低于設(shè)定值，而當(dāng)輸出電流低于設(shè)定值時，返回恒壓模式。 Constant Voltage（CV） 恒壓模式下，輸出電流小于設(shè)定值，并通過前面板控制。前面板指示燈亮綠燈（CV），電壓值

13、保持在設(shè)定值。而當(dāng)輸出電流值達(dá)到設(shè)定值，則返回恒流模式。編輯課件27Iset0VsetAmperesConstant CurrentConstant Voltage(CV)(CC)R( L)=VIR(L) VIR( L)VIVOLTSCV：相當(dāng)于電池對外供電CC：相當(dāng)于對電池充電編輯課件28在單臺電源不能滿足要求，需要更高的輸出電壓時+-PS#1+-PS#2+-PS#3VLLRV1V2V3一：多臺串聯(lián)注意注意: :總的輸出電壓不能超過任何一臺的最大浮地電壓總的輸出電壓不能超過任何一臺的最大浮地電壓 編輯課件29二：多臺并聯(lián)在單臺電流輸出不能滿足電流需要時+-PS#1LR+-PS#2+-PS#3

14、LI3I2I1IIL= I1+I2+I3編輯課件30定時器（定時器（Timer）功能介紹）功能介紹 通過面板操作，即可實現(xiàn)5組定時設(shè)置和輸出控制，每組設(shè)置之間相互獨立，可以根據(jù)需要，設(shè)定參數(shù)范圍內(nèi)的任意電壓和電流值。定時器支持連續(xù)輸出，且每組最長定時時間為10000 S，可提供用戶簡易的電源編程功能，同時，與完善的上位機軟件相配合，實現(xiàn)全面的通信和控制要求。環(huán)境試驗箱環(huán)境試驗箱環(huán)境試驗箱環(huán)境試驗箱通過定時器、上位機軟件和遠(yuǎn)程控制命名之間的配合使用，可以很好的控制儀器遠(yuǎn)程控制遠(yuǎn)程控制編輯課件31波形實時顯示功能波形實時顯示功能 SPD3000系列可編程線性直流電源配備了4.3” 16M真彩TFT

15、液晶屏，具480272像素分辨率，可完美的顯示當(dāng)前電壓與電流的曲線，可讓使用者對當(dāng)前輸出狀態(tài)一目了然。波形顯示功能對當(dāng)前的輸出數(shù)值一目了然編輯課件32其他實用功能簡介其他實用功能簡介本地設(shè)置狀態(tài)存儲功能本地設(shè)置狀態(tài)存儲功能 SPD3000系列線性可編程直流電源支持鍵盤鎖功能，開啟其次功能，可防止誤操作。 長按面板LOCK/VER案件即可進(jìn)入鍵盤鎖功能鍵盤鎖功能 SPD3000系列支持本地5 組設(shè)置狀態(tài)的存儲，可保存的狀態(tài)有：獨立/串聯(lián)/并聯(lián)模式、輸出電壓/電流值和定時器設(shè)定值。編輯課件33對比固緯優(yōu)勢：對比固緯優(yōu)勢：項目項目SPD3000GPD3303獨立可控輸出 LCD顯示 Timer 波形

16、顯示 項目項目SPD3000DP1308A輸出功率總195W 兩路隔離 串并聯(lián)功能 對比對比RIGOL優(yōu)勢：優(yōu)勢：注：注：固緯是三路共用輸出控制開關(guān)，其顯示屏 幕為高亮度LED顯示屏。注：注：DP1308A的總功率為80W； 其輸出為+-25V共地輸出，沒有我們兩路 隔離使用靈活； 沒有串并聯(lián)功能。編輯課件34編輯課件35Easy Power 界面界面編輯課件36SCPI測試命令 SCPI命令是通過USB接口對電源進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的指令。進(jìn)行遠(yuǎn)程控制首先需在PC 機上安裝上位機軟件Easy Power或NI（ National Instruments）的軟件（Measurement & Automation），然后用USB線 連接電源后面板的USB device接口與 PC機 USB接口即可。編輯課件37常用SCPI命令列舉命令格式命令格式簡單描述簡單描述*IDN?查詢機器相關(guān)信息MEASure:VOLTage? CH1查詢指定通道輸出端子上測量的電壓值，若沒有指定通道，則查詢當(dāng)前操作的通道CH1:VOLTage 25該命令直接設(shè)定當(dāng)前操作通道的電壓值OUTPut C