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R&S®Essentials | Grundlagen von Netzgeräten

Die Ausgangsantwort verstehen

Autor: Anja Fenske, Produktmanagerin R&S Essentials Netzgeräte

Es ist wichtig, ein Netzgerät zu wählen, das schnell wechselnden Lastbedingungen folgen kann. Wechselt ein angeschlossenes Gerät beispielsweise von einem sehr niedrigen zu einem hohen Stromverbrauch, braucht das Netzgerät eine gewisse Zeit, bis die Spannung wieder den eingestellten Wert erreicht. Andererseits können Netzgeräte mit Überschwingern reagieren, die für empfindliche Prüflinge eine Gefahr bedeuten.

Je nach Typ des Netzgeräts sind die Ausregelzeiten bei abrupten Laständerungen länger oder kürzer.

Lastausregelzeit

Die Lastausregelzeitoder das Lastwechselverhalten drückt die Zeit aus, die ein DC-Netzgerät benötigt, um nach einem Lastwechsel wieder den eingestellten Spannungswert zu erreichen. Die Ausgangsspannung des Netzgeräts fällt zunächst, wenn der Strom abrupt ansteigt. Entsprechend bewirkt eine Verringerung des Stroms einen kurzfristigen Anstieg der Spannung des Netzgeräts. Die Lastausregelzeit ist die Zeit bis zur Stabilisierung des Netzgeräts nach einer solchen Schwankung aufgrund einer starken Laständerung.

Mobile Endgeräte wie Mobiltelefone oder IoT-Geräte benötigen im Sleep-Modus nur sehr wenig Leistung. Der Strombedarf steigt jedoch sprunghaft an, wenn in den Sende-Modus gewechselt wird. Ein Netzgerät, das zur Speisung eines derartigen Prüflings verwendet wird, muss Stromsprünge von wenigen nA in den Ampere-Bereich mit minimalen Spannungseinbrüchen oder Überschwingern bewältigen.

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Spezialnetzgeräte verfügen über optimierte Regelkreise, die sehr schnell auf Laständerungen reagieren und Überschwinger minimieren.

Die R&S®NGL/NGMNetzgeräte und die R&S®NGUSource Measure Units lassen dem Benutzer die Wahl, wie das Gerät auf Laständerungen reagieren soll.

Die standardmäßig eingestellte Stufe „Fast“ ist auf Geschwindigkeit optimiert; hier werden Ausregelzeiten von < 30 µs erzielt. Das Deaktivieren der Stufe „Fast“ bewirkt eine Einstellung mit etwas längerer Ausregelzeit, bei der das Augenmerk auf der Vermeidung von Überschwingern bei speziellen Lastbedingungen liegt.

Spannungspriorität und Strompriorität

Die Einstellung und Regelung der Ausgangsspannung (Konstantspannungsbetrieb) ist der Standardmodus für Netzgeräte. Die meisten Geräte können aber auch im Konstantstrombetrieb eingesetzt werden, in dem eine Strombegrenzung bewirkt, dass nur der vorher festgelegte Strom fließen kann. Jedoch sind diese Geräte nicht auf schnelle Strombegrenzung optimiert. Überschwinger bei der Stromregelung bergen die Gefahr, empfindliche Prüflinge durch Überströme zu schädigen. Um diese Gefahr zu vermeiden, verfügen die R&S®NGUSource Measure Units über getrennte Betriebsarten zur Spannungs- und Stromregelung.