直流穩(wěn)壓電源使用手冊(cè)

1、SIGLENT SIGLENT 產(chǎn)品介紹產(chǎn)品介紹l基礎(chǔ)知識(shí)l電源主要指標(biāo)lSPD3000系列電源介紹紹電源基礎(chǔ)知識(shí)電源基礎(chǔ)知識(shí) 電源有如人體的心臟，是所有電子設(shè)備的動(dòng)力。一般電力（如市電）都要經(jīng)過(guò)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。u線性直流穩(wěn)壓電源是通過(guò)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(guò)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(gè)共同的特點(diǎn)就是它的功率器件調(diào)整管工作在線性區(qū)，靠調(diào)整管之間的電壓降來(lái)穩(wěn)定輸出。由于調(diào)整管靜態(tài)損耗大，需要安裝一個(gè)很大的散熱器給它散熱

2、。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(guò)整流電路，經(jīng)電容濾波后變?yōu)楦邏褐绷麟?，高壓直流電?jīng)過(guò)開關(guān)K后，加到開關(guān)變壓器上。控制開關(guān)的“閉合”和“斷開”的速度，就可在通過(guò)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(jí)相應(yīng)地感應(yīng)出高頻電壓，最后經(jīng)過(guò)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。線性電源的主要優(yōu)點(diǎn)：線性電源的主

3、要優(yōu)點(diǎn)： 1.電路簡(jiǎn)單可靠 2.電氣噪聲低 3.對(duì)電網(wǎng)污染小等線性電源主要缺點(diǎn)：線性電源主要缺點(diǎn)： 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(duì)噪聲敏感的場(chǎng)合如高精度儀器，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)等一些中小功率的場(chǎng)合。開關(guān)電源的主要優(yōu)點(diǎn)：開關(guān)電源的主要優(yōu)點(diǎn)： 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(diǎn)：開關(guān)電源的主要缺點(diǎn)： 1.電路復(fù)雜 2.電磁干擾大 項(xiàng)目項(xiàng)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(jiǎn)單（變壓、整流和穩(wěn)壓電路） 復(fù)雜

4、（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(guò)渡過(guò)程相應(yīng)速度快（50s1ms）一般（500s10ms）用途高精度、可編程，實(shí)驗(yàn)用可調(diào)電源機(jī)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的線性穩(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)。 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 電壓和電流設(shè)置(有時(shí)稱為極限或設(shè)置值)分別有與之相關(guān)的分辨率和準(zhǔn)

5、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(guó)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。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?jī)x表測(cè)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?jī)x表可測(cè)量的最小值 決定了內(nèi)部?jī)x表的精度（SPD3000系列電源相當(dāng)于系列電源相當(dāng)于4位位1/2萬(wàn)用表的精度）萬(wàn)用表的精度）表示為 mV or mA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

6、流)溫度穩(wěn)定性穩(wěn)定性指標(biāo)描述了電源對(duì)變化的響應(yīng)。幾個(gè)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)。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(cè)試一個(gè)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 ResistanceLoado8(W)tVNominalout In CVNominaltIoutIn CC電源調(diào)整率MODEL:Vac (t)PowerSupplyI+-RLConstantVariab

7、leINominaloutIn 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交流特性紋波和噪聲指標(biāo)瞬態(tài)響應(yīng)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(jī)偏差(Periodic and Random Deviations)。這些術(shù)語(yǔ)通常能互換使用。紋波指輸出中的交流周期信號(hào)。在頻域觀察時(shí)，紋波顯示為雜散響應(yīng)。與周期性紋波不同，噪聲是隨機(jī)的。瞬態(tài)響應(yīng) 瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)說(shuō)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。

8、當(dāng)此電容與負(fù)載電阻并聯(lián)時(shí)，得出一個(gè)時(shí)間常數(shù)并且時(shí)間常數(shù)大小會(huì)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(duì)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。Vac (t)PowerSupplyI+-RLConstant outVout AC電源頻率生成的低頻紋波 由于電路設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致低頻的 紋波和噪聲不定期的隨機(jī)噪聲tDC VNominaloutIn CVSpecified in RMS and P/PtDC INominaloutIn CCSpecified in RMS OnlyMODEL:紋波和噪聲 Periodic and Random Deviations

9、（PARD）我們叫做紋波（Ripple）和噪聲（Noise），這是一個(gè)表征電源純度的指標(biāo)。問(wèn)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(guò)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(dòng)或被動(dòng)元器件產(chǎn)生的瞬態(tài)響應(yīng)時(shí)間MODEL:Vac (t)PowerSupply+-RL 1ConstantVoutRL 2SW 1SW 1ClosedOpent RL 當(dāng)開關(guān)（SW1)打開或者關(guān)閉的時(shí)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(shí)間將越短。SPD3000 可編程線性直流電源鼎陽(yáng)首款電源產(chǎn)品 三

10、路高精度電源獨(dú)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(shí)編程和定時(shí)輸出功能（僅D、S型號(hào)） 4.3吋真彩TFT-LCD 480272像素顯示（SPD3303C：LED顯示） 三種輸出模式：獨(dú)立、串聯(lián)、并聯(lián)模式，提高輸出功率范圍 110V/120/220/230V兼容設(shè)計(jì)，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(hào)） 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(chǔ)空間擴(kuò)展。 可通過(guò)USB標(biāo)準(zhǔn)接口與PC連接，支持SCPI命令，滿足控制和通

11、信需求SPD3303D/S seriesSPD3303C series1234564.3”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 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(shí)際需求通過(guò)后面板的“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接入電壓一：獨(dú)立模式二：串聯(lián)模式三：并聯(lián)模式注：獨(dú)立模式，CH1與CH2均與地隔離 獨(dú)立模式， CH3額定值為2.5V、3.3V、5V，3A，獨(dú)立于CH1/CH2 Constant Current（CC）恒流源模式下（獨(dú)立或跟蹤模式），輸

12、出電流為設(shè)定值，并通過(guò)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(shí)電壓值低于設(shè)定值，而當(dāng)輸出電流低于設(shè)定值時(shí)，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(guò)前面板控制。前面板指示燈亮綠燈（CV），電壓值保持在設(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。Iset0VsetAmperesConstant CurrentConstant Voltage(CV)(CC)R( L)=VIR(L) VIR( L)VIVOLTSCV：相當(dāng)于電池對(duì)外供電CC：相當(dāng)于對(duì)電池充電在單臺(tái)電源不能滿足要求，需要更高的輸出電壓時(shí)+-PS#1+-P

13、S#2+-PS#3VLLRV1V2V3一：多臺(tái)串聯(lián)注意注意: :總的輸出電壓不能超過(guò)任何一臺(tái)的最大浮地電壓總的輸出電壓不能超過(guò)任何一臺(tái)的最大浮地電壓 二：多臺(tái)并聯(lián)在單臺(tái)電流輸出不能滿足電流需要時(shí)+-PS#1LR+-PS#2+-PS#3LI3I2I1IIL= I1+I2+I3定時(shí)器（定時(shí)器（Timer）功能介紹）功能介紹 通過(guò)面板操作，即可實(shí)現(xiàn)5組定時(shí)設(shè)置和輸出控制，每組設(shè)置之間相互獨(dú)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(shí)器支持連續(xù)輸出，且每組最長(zhǎng)定時(shí)時(shí)間為10000 S，可提供用戶簡(jiǎn)易的電源編程功能，同時(shí)，與完善的上位機(jī)軟件相配合，實(shí)現(xiàn)全面的通信和控制要求。環(huán)境試驗(yàn)箱環(huán)境試驗(yàn)

14、箱環(huán)境試驗(yàn)箱環(huán)境試驗(yàn)箱通過(guò)定時(shí)器、上位機(jī)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)程控制波形實(shí)時(shí)顯示功能波形實(shí)時(shí)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(duì)當(dāng)前輸出狀態(tài)一目了然。波形顯示功能對(duì)當(dāng)前的輸出數(shù)值一目了然其他實(shí)用功能簡(jiǎn)介其他實(shí)用功能簡(jiǎn)介本地設(shè)置狀態(tài)存儲(chǔ)功能本地設(shè)置狀態(tài)存儲(chǔ)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(zhǎng)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

15、態(tài)的存儲(chǔ)，可保存的狀態(tài)有：獨(dú)立/串聯(lián)/并聯(lián)模式、輸出電壓/電流值和定時(shí)器設(shè)定值。對(duì)比固緯優(yōu)勢(shì)：對(duì)比固緯優(yōu)勢(shì)：項(xiàng)目項(xiàng)目SPD3000GPD3303獨(dú)立可控輸出 LCD顯示 Timer 波形顯示 項(xiàng)目項(xiàng)目SPD3000DP1308A輸出功率總195W 兩路隔離 串并聯(lián)功能 對(duì)比對(duì)比RIGOL優(yōu)勢(shì)：優(yōu)勢(shì)：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。SCPI測(cè)試命令 SCPI命令是通過(guò)USB接口對(duì)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(jī)上安裝上位機(jī)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(jī) USB接口即可。常用SCPI命令列舉命令格式命令格式簡(jiǎn)單描述簡(jiǎn)單描述*IDN?查詢機(jī)器相關(guān)信息MEASure:VOLTage? CH1查詢指定通道輸出端子上測(cè)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OUT