标签: 安捷伦电源

在测试过程中，超出被测器件极限的电流或电压相关的事件， 是造成被测件电气损坏的两个最常见原因。导致电流或电压超限的原因可能出自被测件自身， 或是由测试系统导致。过压是导致被测器件受损的最常见电源相关事件，也就是电压高于被测器件允许的最大安全电压值。出现过压的原因很多，但对于测试系统来说， 其根源在于设置错误或者内部故障。   为了避免被测件遭受意外的过压损坏，测试系统电源内置的过压保护（ OVP ）系统可以在检测到电压高于预设阈值后即时关闭输出。如需了解过压保护的详细信息，请参阅此前文章“ 电源的 “ 刹车系统 ”OVP - 程控电源的技术和应用（ 21 ） ” http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_17079.HTM ， 了解相关细节。   过压损坏的关键在于，大多数情况下，电压超过被测器件损坏阈值的同时，被测器件即遭受损坏。因此，您必须优化测试系统和设置以提供有效的被测器件过压保护。首先，过压保护启动阈值设置应低于被测器件的最高电源损坏阈值，同时略高于被测器件的预期最高工作电压，如图 1 所示。 图 1 ：过压保护设置点   但是，要确定高于最大工作电压且低于被测器件损坏电压的“合理设置值”，您需要考虑电源输出和过压保护系统的动态响应特性，如图 2 所示。关于电源的瞬态响应特性的详细描述，请查看以往的文章： 程控电源技术和应用指南（ 10 ） - 瞬态响 应 http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16525.HTM   图 2 ：电源输出和过压保护动态响应特征 确保过压保护设置高于最大工作电压且预留足够的裕量，这是避免过压保护误启动的重要措施，因为被测器件从电源吸收电流，电源将产生校正负载的瞬态电压响应，瞬态电压可能高于被测器件的最高工作电压。确保过压保护设置低于被测器件的损坏电压阈值、且预留足够的裕量同样重要，因为电源输出电压一旦超过过压保护设置值后， 过压保护系统需要 10 到 100 微妙的时间来做出响应，关闭电源输出，此时的电源是以最快的速度把电压拉回零，或是设定的安全电压值。事实上，“合理设置值”的分辨率通常需要低至小数点后一到二位。   通常，确保裕量并不困难，但如果被测件工作电压很低、或者由于大工作电流引发导线上出现大幅度压降，要准确设置会变得不太容易。 因为传统过压保护基于电源输出端测量到的电压值。 如果需要在被测件测量电压值，并以此作为过压保护条件，可利用远端电压感应线路。远端感应线路过压保护感应可以替代或补充传统的功率输出端感应。   关于电源的远端感应，请参阅以往的文章： 程控电源技术和应用指南（ 8 ） - 远端回读精确控制电压 http://forum.eet-cn.com/BLOG_ARTICLE_16467.HTM 。         遵循以上建议，您可以实施有效的过压保护，确保被测器件测试安全！  

在测试过程中 ， 示波器、数据采集、数字化仪等各种测试设备常被用来捕获波形 ， 并对波形进行数字化处理 ，然后将捕获到的这些 数据， 以数据包的形式下载到 PC 上，并存储起来。这些数据包可能非常庞大，包含数千乃至数百万个测量结果。对于长期数据记录，数据文件可能达到数 G 。通过仪器总线传输这些数据文件会占用极长的时间，进而使测试的时间明显增加。   在是德科技的一些高性能 程控系统电源中，也内置有高速、高分辨率数字化仪 ， 也 可轻松捕获浪涌电流、瞬变电压和电流的波形测量结果。就效果而言 ， 这与前面提到的方法毫无二致。这些高性能你系统电源包括 APS 系列电源系统、 N6700 多路模块化电源、 6800 系列交流源和分析仪、 66300 系列手机测试电源等等。在构建测试系统的时候，工程师们通常会选择以 ASCII 格式传输数据，但我们推荐您最好以二进制格式传输数据。与 ASCII 数据相比，传输二进制数据实际需要传输的字节更少，因此可将传输时间缩短一半甚至更多。   下面的实例， 就是我们完成的一项对比测试，现在我想把测试结果与大家分享。请注意，这些结果都是通过快速测试获得的，不能视为正式的测试数据。所以如果您发现我的方法有错误，欢迎予以指正。 首先介绍一下我的测试方法。我使用了 N6700B 模块化系统电源 主机和 N6781A SMU 模块 ， 并为此编写了一段程序。 该程序将模块输出设置为 5 V ， 然后执行一系列电压测量。测量点数和采样率分别设为最大测量点数（ 524288 点）和最快采样率（ 200kSa/s ）。在将数据从 N6700B 读取到 PC 之前，启动程序秒表开始计时；在读取结束后停止计时。将此操作重复执行 20 次并计算平均值。   通常我们会推荐使用 Agilent VISA-COM IO 程序库。 VISA-COM 程序库中的 ReadIEEEBlock 功能可以非常容易地阅读二进制数据。     下面的截屏显示了相关的循环和计算程序。此程序用 VB 语言编写，我使用LAN来与仪器进行通信。       图中没有显示出来的另一个重点是 ， 我使用 FORM REAL 命令将数据格式设置为 real 格式。如果您使用的是 ASCII ，那么数据格式设置命令为 FORM ASCII （这也是默认设置）。   您可以看到注释掉的 ReadString 命令 （ 使用 ASCII 数据格式时换入的 ） 。您还可以看到非常专业和有用的 “I am on line” 计数器 ， 通过置入这个计数器 ， 我可以知道程序在正确循环。   现在对比一下运行时间。在 ASCII 格式下 ， 将全部 524288 个测量结果回读用了大约 100 秒。换成二进制格式，同样的操作用了不到 5 秒。如您所见，两者简直是天壤之别，如果您要从支持二进制格式的仪器回读大量数据，利用二进制数据传输的能力，可大幅度缩短数据传输的时间。   我还做了其它一些试验。 将总测量点数降低到 1000 。 读取二进制格式数据需要不到 20ms ， 而读取 ASCII 格式的数据大约需要 125ms 。最后，将总测量点数设置为 3 个数据点进行测试。二进制格式的测量时间不到 15 ms ， ASCII 格式的测量时间不到 5 ms 。因此您可以看到，随着回读的数据逐渐减少， ASCII 格式需要的时间也逐渐缩短，追上甚至超过二进制格式。   这个试验说明 ， 如果回读的测量点数据比较多 ， 最好使用二进制格式 ， 因为它可以为您节省大量时间。        

在家用电器、照明、电源适配器、充电器等等诸多交流供电的电子、电机及电力产品中，浪涌电流都是一个非常重要的指标。因此，无论是在产品的测试认证阶段，还是生产线的测试，浪涌电流都是需要测试的。在这篇文章中，我们以是德科技的 AC6800 为例，介绍浪涌电流的手动测量方法和自动测试的例子程序。     在 AC6800 交流电源中，具有一项高级特性：您可以设置输出的起始相位角。结合峰值电流测量功能和峰值电流测量保持，轻易测量交流浪涌电流。   首先我们来看下面这段视频，介绍了浪涌电流形成的原因，以及用 AC6800 前面板手动控制的方式，来测量浪涌电流的 http://v.youku.com/v_show/id_XNzI4ODg3OTky.html?f=22416714 测试浪涌电流通常希望获取电源启动时电流可以达到的最高值。 AC6800 的峰值电流保持功能可以保存该电流值。在手动或重新启动电源以清空存储电流峰值之前， AC6800 能够保存上一次清空以来测得的最大电流值。 AC6800 支持用户设置输出起始相位：指定相位后，电源能够从指定的相位开始输出正弦波（ 0 至 360 度之间的任意相位）。峰值保持测量和相位同步结合是实现浪涌电流测试的基础。 如果需要在自动测试系统中利用电脑控制 AC6800 实现全自动的测试，则需要利用程序对其进行控制。以下是使用 Agilent VISA-COM 编写的 VB.NET 浪涌电流测试程序实例片段： AC6800 程控交流源是安捷伦公司（现为是德科技）在今年 5 月宣布的一个全新的产品系列。 它包括了 4 个型号，功率分别为 500VA ， 1KVA ， 2KVA 和 4KVA 。它有非常高的性能价格比。每个型号都标准配备了 USB 和符合 LXI 标准的 LAN 控制接口，最大程度方便了编程控制。以下是全新交流电源系列产品展示图（最大尺寸的是 4 kVA 型号）： 简要的技术指标： ·          输出：单相， 0-270Vrms ， 40Hz 至 500Hz ， AC+DC ，标准正弦波。可选配控制模块，输出其它波形 ·          测量： Vac 、 Vdc 、 Vrms 、 Iac 、 Idc 、 Irms 、峰值电流、电流峰值与保持、波峰因数 Watt 、 VA 、 VAR 、功率系数 了解产品详情，请访问： www.keysight.com/find/acsource 更多优酷网上的视频： http://v.youku.com/v_show/id_XNzI4NzUzOTM2.html?f=22416714    

在可编程交流源中，例如是德科技的 AC6800 系列通用型交流源和 6810 系列高性能交流源 中，都具有 AC+DC 的输出方式。但在看 AC+DC 有效值读数的时候， 我们往往可能会看到一些感觉奇怪的读数，从而产生一些误解。 例如，我们用 6812A 交流电源和分析仪设置了 60HZ 的正弦波输出，有效值 Vac=100V. 并添加了 50VDc 的直流偏置。 6812A 交流电源可输出高达 300 Vrms 和 +/- 425 Vdc 的电压。 但此时， 前面板的有效值读数是多少呢？ 我通常会想，应该是 150V 。对吗？   事实上， 在交流源的前面板上显示屏的读数竟然是 117V ！ 哪里出了问题，是测量错误 ， 还是我的常识出现了问题？ 再仔细考虑有效值最基本的运算方法，可以发现 是我的常识出现了问题： AC+DC 的有效值， 并不是他们简单的数学相加， 而应该是总波形（交流 + 直流）的均方根值   结果通过数学方式可以轻松证明这一点，因为交流电源 Vac 设置为 rms 电压，直流 rms 即直流电压： 如果我们把直流偏置设为 -50 Vdc ，而非 +50 Vdc ，又会怎么样呢？ 由于数值需要进行平方计算，最终结果保持不变！ 毫无疑问，设置交流电源输出为 100 Vac 和 -50 Vdc 时，前面板测量读数为 111.82 ，同预期一致。测量值与实际计算值之间存在细微差别的原因在于输出设置和测量系统的微小误差。   总而言之，测量包含交流信号与直流信号的 rms 波形只需计算两个 rms 值平方和的平方根即可。就是这么简单。   了解 AC6800 系列交流电源和应用， 可观看视频： http://v.youku.com/v_show/id_XNzI4NzUzOTM2.html?f=22416714  

在测试行业，免费软件非常少，而且多是是针对于一台或几台同型号的仪器的控制。而且很多软件只有30天的试用期，试用期过后就没法玩了。现在的一些软件更是**仪器，想盗版更是无济于事。但是德科技的 BenchVue 软件套件，是为测试工作全新打造的非常棒的一套工具。在使用 BenchVue 时， 无需编程即可通过计算机控制多种电源、示波器、频谱分析仪、数字万用表和函数发生器等器件。您可以在网上免费下载 BenchVue 套件 ，下载地址为： www.keysight.com.cn/find/benchvue 在这里，我重点介绍 BenchVue 的电源控制功能。 当然它无疑还可以支持我们许多其它的仪器。该软件目前支持 Agilent N6700 模块化电源和 Keysight E36xxA 基础电源。在HP年代，也许是上世纪90年，我们曾经有一个免费的软件套件对 E36xxA 电源进行控制，这就是 Intuiilink 。 BenchVue 是在 Intuiilink 基础上发展起来的全新 一代产品，具备更多、更强的功能，而且更适合于网络时代的技术和应用。 以下就是我们最近测试了 BenchVue 对 E3646A 直流电源的控制能力。 E3646A 是基础型双路输出直流电源 。 BenchVue 通过 GPIB 接口 （ 我在测试中使用的是 Agilent 82357 USB/GPIB 转换器 ） 与 E3646A 进行通信。我们来看下图。 您可以通过在一个屏幕上， 通过简单的设置，即可对电源一路或多路的输出进行控制。如果是通过电源的前面板设置所有这些参数，仅仅访问和浏览所有菜单就会耗费很长时间。 BenchVue 可以对所有参数集中设置，从而节省大量时间。还有一个出色特性是，就是可以在屏幕上同时从两个通道获得电压和电流回读结果，而使用前面板则无法同时看到两个或更多的通道，必须手动进行切换。   BenchVue 的另一个非常有用的功能就是内置数据记录仪。对于不熟悉术语“数据记录”的用户来说，您可以将它理解为仪器按照预定义的时间间隔进行测量，并把测量数据保存到文件中以便日后进行查看。使用 BenchVue ， 您可将数据记录设置为最快每秒钟进行一次测量 ， 随后您可以提取存储的数据，并将它们导出到 Matlab 、 Microsoft Excel 、 Microsoft Word 环境中或 CSV 文件中。 您可以自行编写数据记录程序 ， 但是 BenchVue 的一大优势就是使您只需输入几个数据 ， 然后按下 “ Run ” 按钮开始运行 ， 便可完成数据记录的设置。您不必考虑设置数据格式或创建文件等操作，因为 BenchVue 能够完成所有工作。基本上您只需运行 BenchVue ，然后导出数据，便可以您选定的格式查看数据。   下面是 30 秒的数据记录实例 ， 记录的对象是 第一路输出 的电压。 当数据记录结束后 ， 只需按下 “ Export ” 按钮 ， 选择 Microsoft Excel ， 便可得到以下结果 ： 这一切就是这么简单。以上就是对全新 Keysight BenchVue 免费 软件的简要介绍。欢迎您下载使用。