普通直流電源,最大輸出電流為固定數(shù)值,電壓調(diào)低之后,設備可以輸出的最大功率隨之下降。高砂變焦(Zoom)輸出依靠全數(shù)字閉環(huán)控制,在額定總功率邊界內(nèi),電壓與電流可以做無級聯(lián)動調(diào)整,低壓工況可以輸出更大電流,高壓工況對應輸出合適電流,整機維持額定功率區(qū)間運行,不用手動切換硬件檔位。這項技術讓一臺設備覆蓋更廣測試區(qū)間,在器件老化、樣品評測、多工況循環(huán)測試場景具備突出價值。
一、變焦輸出底層工作原理
變焦輸出本質(zhì)是恒功率區(qū)間智能調(diào)控,電源內(nèi)部實時采集輸出電壓、輸出電流數(shù)值,通過數(shù)字運算單元持續(xù)做功率判定,把 U×I 約束在設備額定功率以內(nèi)。
當輸出電壓調(diào)低,設備自動放開電流上限,允許輸出更大電流;輸出電壓抬高,就自動限制最大輸出電流。整套調(diào)整全程自動完成,不需要操作人員改動硬件,面板電壓、電流參數(shù)依舊可以獨立設置,CV 恒壓、CC 恒流模式照常使用。
和傳統(tǒng)固定量程電源對比,普通機型低壓下會損失功率;變焦機型在規(guī)定電壓區(qū)間內(nèi),全程可以釋放額定功率,拓展設備可用工況范圍。
二、變焦輸出帶來的核心使用優(yōu)勢
1. 單臺覆蓋多組工況,減少設備采購數(shù)量
同一臺變焦電源,既能完成低壓大電流測試,也可以完成中高壓中小電流測試。一臺變焦電源可以替代多臺普通固定量程電源,實驗室、產(chǎn)線測試工位,不用重復采購多臺不同規(guī)格電源,節(jié)省機柜空間,降低設備整體投入成本。面對研發(fā)階段樣品參數(shù)多變,待測器件規(guī)格經(jīng)常變動的場景,不用頻繁更換測試設備。
2. 工況切換平滑,適配時序循環(huán)測試
變焦模式和設備自帶時序功能可以協(xié)同工作。在時序程序內(nèi)部,電壓、電流在恒功率邊界內(nèi)來回跳轉(zhuǎn),設備內(nèi)部自動完成電流上限跟隨調(diào)整,不會出現(xiàn)輸出被硬性截斷的情況。做循環(huán)沖擊、多階段老化測試,程序切換過程輸出過渡更加順滑,減少異常停機概率。
3. 功率資源充分利用,規(guī)避選型冗余
選用普通電源,為了兼顧低壓大電流,往往需要選型功率規(guī)格很大的機型,高壓測試時大部分功率能力閑置。變焦電源額定功率可以在寬電壓區(qū)間發(fā)揮作用,選型時不用過度放大設備規(guī)格,設備的功率能力可以得到更好利用。
4. 保留傳統(tǒng)電源的基礎性能
變焦屬于輸出范圍的拓展,并不犧牲 CV、CC 控制精度。設備依舊維持穩(wěn)定的電壓電流閉環(huán),紋波、負載調(diào)整率保持原有指標,遠程感應、保護告警、通訊控制等功能全部可以正常使用,不會因為開啟變焦特性降低測試品質(zhì)。
三、實際使用需要留意的邊界條件
1. 存在功率邊界約束
變焦不是無限制輸出,所有電壓電流組合不能超出額定功率。設置參數(shù)時,電壓抬高,能設置的最大電流會自動下降,超出功率邊界的參數(shù)組合,電源會做輸出限制,這屬于正常工作現(xiàn)象,不是設備故障。
2. 區(qū)分變焦區(qū)間與全量程
0 到最小變焦電壓區(qū)間,無法實現(xiàn)滿功率輸出,只有進入規(guī)定變焦電壓范圍,才能發(fā)揮完整恒功率能力,選型階段需要核對機型的變焦工作區(qū)間,匹配自身測試電壓。
3. 和 CV?CC 模式配合使用
變焦負責調(diào)整功率邊界,CV?CC 負責負載工況下模式自動切換。樣品阻抗發(fā)生變化,依舊會發(fā)生恒壓恒流互相跳轉(zhuǎn),調(diào)試時依舊需要合理預留參數(shù)余量,避免頻繁震蕩。
四、適合選用變焦電源的場景
研發(fā)實驗室,樣品規(guī)格多變,電壓電流參數(shù)跨度較大;產(chǎn)線多工位測試,需要兼顧多類被測器件;老化測試,一套時序程序包含低壓、高壓多段工況。
如果測試長期固定在單一電壓、單一電流點,工況變化很小,普通定量程電源也可以滿足需求。