FAQs from Rohde & Schwarz

Funzionamento dei canali seriali e paralleli delle unità di alimentazione (PSU) in generale

Domanda

Le mie unità di alimentazione hanno canali isolati per il funzionamento a uno o due quadranti. Ci sono diverse applicazioni per le quali vorrei utilizzarlo. Purtroppo il manuale non fornisce una risposta completa alle mie domande.

  • Aumentare la tensione di uscita
  • Aumentare la corrente di uscita
  • Aumentare la potenza d'uscita utilizzando PSU (Unità di alimentazione) aggiuntive
  • Elemento Peltier (tensione negativa e positiva da applicare - due canali in uso con connessione antiparallela)

Potete indicarmi anche il cablaggio delle linee di misura (sensing)?

Risposta

1.) Aumentare la tensione di uscita (modalità seriale)

La seguente interconnessione aggiunge le singole tensioni di uscita. La stessa corrente passa attraverso tutte le uscite. I limiti di corrente delle uscite collegate in serie devono essere impostati sullo stesso valore. Se una delle uscite supera il limite di corrente, la tensione totale crolla. Si consiglia di impostare tutte le tensioni sullo stesso valore per distribuire uniformemente i carichi.

Attivare tutti i canali collegati, soprattutto se si è collegato un carico a bassa resistenza. In caso contrario, i diodi di protezione di un canale disattivato possono essere sovraccaricati e danneggiare lo strumento.

Un altro punto importante da considerare è la tensione massima verso massa: la tensione risultante dal collegamento in serie non deve superare questo valore.

Funzionamento dei canali seriali e paralleli delle unità di alimentazione (PSU) in generale

2.) Aumentare la corrente di uscita (modalità parallela)

Se è necessario aumentare la corrente totale, le uscite dell'alimentatore devono essere collegate in parallelo. Le tensioni di uscita delle singole uscite devono essere impostate il più precisamente possibile sullo stesso valore di tensione. Per leggere differenze di tensione, in questa modalità operativa è comune caricare prima un'uscita di tensione fino al limite di corrente; l'altra uscita di tensione fornisce la corrente rimanente.

La corrente totale massima è la somma delle singole correnti di tutte le sorgenti collegate in parallelo. Per gli alimentatori collegati in parallelo, è possibile che all'interno degli alimentatori scorrano correnti di compensazione. L'uso di alimentatori di altri produttori, potenzialmente non a prova di sovraccarico, può causare la distruzione di queste unità, poiché le correnti possono essere distribuite in modo non uniforme.

Funzionamento dei canali seriali e paralleli delle unità di alimentazione (PSU) in generale

In genere, il canale con la tensione di uscita più alta fornisce la corrente più elevata. Quando questo canale raggiunge il limite di corrente, il canale successivo collegato in parallelo fornisce la corrente rimanente.

Si noti che le tensioni dei singoli canali differiscono leggermente a causa delle tolleranze. Aumentando leggermente la tensione, è possibile distribuire il carico in modo più uniforme. Se la tensione di un canale deve essere aumentata di alcuni mV, ad esempio (con un set di cavi identici), la corrente viene inizialmente fornita da questo canale.

Si consiglia inoltre di utilizzare le impostazioni del limite di corrente per distribuire uniformemente il carico su più canali. Distribuire la corrente totale in modo proporzionale ai limiti di corrente dei canali collegati. Questa procedura distribuisce inoltre la perdita di potenza in modo più uniforme, migliorando la dissipazione del calore e proteggendo i semiconduttori dai danni.

3.) Da considerare in generale quando si aumenta la potenza d'uscita utilizzando canali/alimentatori (PSU) aggiuntivi

È necessario prestare attenzione ai punti descritti per la modalità seriale e parallela e inoltre ai seguenti argomenti:

  • La tensione massima verso massa non deve superare il valore più basso di tutti gli alimentatori in uso.
  • Alcune unità di alimentazione dispongono di connettori sul retro per una minore resistenza di connessione: è preferibile utilizzare questi connettori.
  • Utilizzare sempre cavi con la sezione più alta possibile per mantenere la resistenza dei conduttori quanto più bassa possibile.
  • Quando si utilizza più di un alimentatore, è importante tenere presente che non è possibile attivare le uscite contemporaneamente. In particolare, se la corrente di uscita deve essere aumentata e il dispositivo in prova assorbe immediatamente tutta la corrente, è necessario utilizzare un interruttore esterno adeguato che commuti il dispositivo in prova solo dopo che tutti gli alimentatori coinvolti sono pronti per il funzionamento.

4.) Caso speciale tensione negativa e positiva da applicare al DUT (ad esempio, per l'elemento Peltier):

Purtroppo non è possibile collegare le uscite in antiparallelo: anche se una delle uscite viene "spenta", si verificano effetti indesiderati che possono distruggere le uscite. Una possibilità, tuttavia, sarebbe quella di interconnettere le uscite tramite un relè separato, in modo che vi sia una separazione galvanica tra i canali che differiscono per polarità. Si tratterebbe quindi di un interruttore a doppio cambio.

5.) Cablaggio delle porte di misura (sensing)

Se si desidera utilizzare le linee di misura (sensing), queste devono essere indirizzate ai canali live con un cablaggio identico.
È importante che non vi sia passaggio di corrente sulle linee di misura.