致茂電子 Chroma ATE Inc.

直流電子負載
直流電子負載

可編程直流電子負載 Model 63600 Series

CE Mark Rohs 2 Compliant
主要特色:
  • 最大功率 : 100W x 2 (雙通道),300W & 400W
  • 電壓範圍 : 可達600V
  • 可搭載 5 個模組,最大達 2000W,負載模組最高可達 400W
  • 單一機框最高可達 10 個通道
  • 絕佳的低電壓操作特性 0.4V @ 80A(Typical)
  • 定電流、定電阻、定電壓及定功率操作模式
  • 定阻抗(CZ)模式模擬電容性負載開機
  • 並聯模式提供大電流及高達2kW 的高功率應用
  • 使用者自訂波形
  • 多通道同步時序控制
  • 高達 50kHz 的自動變頻動態掃瞄(Sweep)
  • 即時的電源供應器負載暫態響應模擬及電壓峰值 (Vpk+/-) 量測
  • 可透過前面板直接編程 100 組時序及負載值
  • 高精準度的電壓及電流量測
  • 高速且精準的數位化(Digitizing)量測/資料擷取
  • 待測物過電流/過載保護時,電壓、電流及最大功率點(Pmax)的保護點量測
  • 時間量測
  • 短路模擬
  • 開機自我診斷
  • 保護功能 : 過電流、過功率、過溫度保護與過電壓、正負極反向告警
  • Ethernet、USB、GPIB 介面

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63600 系列直流電子負載,主要是供 A/D 電源供 應器、D/D 轉換器、充電器、電池、伺服器電源 及一些電力電子元件等產品測試使用,另外, 對於研發部門、產品量產及一些進料檢驗的應用 等,63600 都能展現其優異的性能。

63600 運用 DSP 的新技術開發了首創的定阻抗 (CZ)操作模式,此模式可模擬非線性負載的實際 拉載狀況。

63600 系列可在低電壓 (0.4V) 下拉載其額定電 流。此特性於 Point-of-Load 的D/D測試及燃料電 池的測試上,仍保有其最佳的拉載能力。

63600 系列可透過可編程的拉載電流準位、電流 爬升率/下降率、持續時間和Von點電壓等功能來 模擬廣泛的動態負載應用。63600 也有自動變頻 動態掃瞄功能(亦即不同頻率的負載模擬)以滿足ATX 電源供應器的需求。再者,亦提供了 100 組 的儲存功能,並可隨時呼叫使用者所儲存的設定 值。在自動化的測試上,此儲存、呼叫的功能可 縮短測試時間。

63600 整合了即時精準的電壓、電流量測功能, 每個模組都具有三個檔位、解析度高達 16 位 元。使用者可於線上做即時的電壓量測和調整, 也可使用前面板上的按鍵進行短路模擬測試。

透過前面板的 VFD 顯示器及旋鈕,即可在63600 系列電子負載上做簡易的操作與設定,更能透過 Ethernet、USB 和 GPIB 等介面進行遠端控制。

63600 也包含了例行性自我診斷功能及過功率、 過電流、過溫度的保護與過電壓告警,此外還提 供了正負極反接的告警,此全方位的保護功能, 更能確保 63600 系列的品質與可靠度。

產品應用

可編程直流電子負載-產品應用

可編程直流電子負載-產品應用

可編程直流電子負載-產品應用

多功能系統結構

Chroma 的 63600 系列可編程電子負載於每個模組內搭載數位信號微處理器(200MHz),得以於多模組時,有最佳化的速度與控制性能。 所有模組 皆可單獨操作,亦可遠端控制。於多模組下,可做同步拉載測試以模擬實際拉載狀況。

模組式設計

模組式的貼心設計,使用者可依據不同的需求搭配同系列的任意模組。主機框 63600-5 於搭載 5 個 63610 模組時,可提供高達 10 個 100W 的通道。另外,搭載 5 個 63640 模組且並聯時,拉載能力更可高達 2kW。在多組輸出的交換式電源供應器及 其他電源產品的測試上,63600 所擁有的高功率拉載能力,是絕佳的選擇。此外, GO/NG 的判定,在自動化測試的產線上,能立即判定出產品的 Pass 或 Fail。 而 GPIB 的位址則於 5 個模組所共用,此有利於做同步、快速模組控制及操作資料的讀回。

負載模擬應用

63600 系列有定電壓、定電流、定電阻、定功率與定阻抗模式,藉由這些操作模式可以來滿足廣泛的測試需求。舉例來說,定電壓模式可以應用 於電池充電器的充電測試。

可編程直流電子負載-負載模擬應用

精準量測

63600系列提供三種負載操作範圍,內建16位元的高精密A/D轉換器,可達電壓0.025%+0.01%F.S.、電流0.05%+0.05%F.S.與功率0.1%+0.1%F.S.的量 測精準度。高精度的量測對於測量待測物的效率和其他重要參數是不可或缺的功能,同時此量測精準度亦能符合能源之星(ENERGY STAR®)與80 Plus的需求。

除高精度的量測外,63600系列也可量測過電流保護及過載保護時的電壓、電流,除此之外,63600系列亦提供使用者自行設定步階電流來進行過 電流保護測試,並於單機上判定此測試結果為Pass或Fail,而測試過程中的最大功率值(Pmax),亦能自動擷取並顯示於顯示器上。

63600系列除量測精度高之外,還內建二顆高速A/D,能同時量測電壓、電流,並運算出實際功率值,讓顯示的功率值不失真。

定阻抗模式CZ MODE

獨一無二的定阻抗拉載模式不同於定電 流及定功率的拉載方式,定阻抗模式亦 即模擬實際的感抗、阻抗、容抗與負載 來進行拉載,因此,拉載電流更能趨近 真實情況。下面波形圖為模擬交換式電 源供應器於容性負載開機測試的電壓、 電流波形。

精準量測

可編程負載時序功能

63600 系列內建 100 組可編程負載時序,可供使用者模擬各種不同的真實拉載狀況,此外,每一模組都可獨立操作或同步操作,因此每個模組可獨 立執行各自時序,並一起同步開始拉載。以下舉例說明一般常見的編程時序應用。

可編程負載時序功能

動態負載與控制

在快速的時代裡,電子元件皆朝高速運作的方向設計,因此,電 源元件對於暫態的信號及動態響應的性能要求,比過去都高出許 多。為滿足這些測試應用與要求,63600 系列提供高速、可編程動 態負載、動態變頻掃掃瞄 sweep 模式等,這些功能都是以前電子 負載所無法達到的。右圖所示為可編程的參數 : 設定電流高/低準 位、T1/T2、爬升率/下降率與執行次數。

動態拉載模式提供一個獨特的模擬功能,可讓使用 者設定一段時間的重複次數,範圍為1 ~ 65535。此 功能非常適合應用於測試D/D轉換器的瞬間大電流 忍受程度。

63600 亦提供了一個獨特的動態頻率掃瞄模式 (如圖1所示),可線性改變其拉載頻率,拉載頻率最高可達 50kHz,此模式可測出待測物在最壞情況下 的最大/最小電壓峰值。此動態頻率掃瞄功能的採樣率為 500kHz,圖 2 為最大/最小電壓峰值的範例。動態負載模式可模擬各種不同負載的情況,符 合大部分使用者的需求。而 63600 的遠端負載感測器及控制線路,可確保動態負載操作下的波形失真率最小化。

根據Intel ATX 12V設計指南的要求,在測試電源供應器的輸出時,如:+12VDC、+5VDC和+3VDC需進行同步動態拉載,如此可測試出電源供應器在 最惡劣的情況下,是否能正常操作。而63600系列則提供了此動態同步拉載的功能,可在一個機框內,提供電源供應器6組輸出的同步拉載。此外, 在四個機框的情況下,同步動態拉載的通道數可高達40組。如此彈性的模組應用,能以最經濟的模組搭配來提高每個模組的使用率。

除具備動態拉載功能外,針對大功率的伺服器電 源,更可進行各個模組的並聯同步動態拉載,以 滿足大功率的拉載應用,一個機框內的模組功率 總和最多可達2,000W的動態同步拉載。圖3為模 組並聯時同步動態波形,圖4為模組並聯時不同 步動態波形。在同步動態拉載情況下,所測得的 電壓峰值(Vpeak)才是正確的數值。而不同步動 態拉載的情況,所測得的電壓峰值將是錯誤的數 值。

主/從式並聯控制

63600 具有智慧型主/從控制模式,當負載功率需求增加時,可透過並聯的方式(主/從控制)來達到所需的電流及功率。當設定成主/從控制模式時, 所有設定成主/從控制的模組形同一個單一負載,使用者僅需在主模組上編程負載電流,主模組經過計算後會自動將電流分配至其他模組,如此可 大大簡化使用者的操作步驟。63600 同時備有 USB 標準界面、GPIB 選配介面及 Ethernet 選配介面,使用者可透過這些介面進行遠端控制及其他的 自動測試應用。

主/從式並聯控制

正弦波動態量測

63600系列具有獨特的正弦波拉載電流,可讓使用者設定拉載電流偏壓值(I_DC)、拉載正弦波 值(I_AC)及正弦波頻率值(Frequency),此正弦波拉載的最低點不可小於零安培。拉載波形如右 圖所示,CH1:實際拉載電流波形,CH2:待測物電壓波形。此正弦波拉載電流功能可被應用 在D/D及ATX電源供應器上。

數位化擷取功能

使用者可透過 63600 的數位化擷取功能紀錄電壓、電流暫態波形,數位化擷取功能可讓使用 者更方便的操作,更可節省使用者的時間。以下是設定參數值的規格。 採樣時間 : 2 微秒 ~ 40 毫秒 / 解析度 : 2 微秒 (設定採樣的時間間格) 採樣點 : 1 ~ 4096 (設定總採樣點)

使用者自訂波形功能

除一般的定電流、定電壓、定功率、定電阻拉載模式外,在拉載任意波形時,一般傳統的方式是透過電腦將預先儲存的波形透過DAQ卡或者單純 的透過任意波形產生器將波形送給電子負載進行拉載,進而達到拉載任意波形的目的,如下圖所示。

使用者自訂波形功能

然而63600系列提供了另一個更方便的選擇-使用者自訂波形,能模擬真實的拉載電流,可將經示波器擷取的實際電流波形資料或自行編輯的電流 波形,透過圖形化操作軟體輕易的將波形儲存在63600各模組的內部隨機存取記憶體(RAM),即可拉載使用者所定義的任意波形,可省下DAQ卡或 波形產生器的費用,如下圖所示。63600系列的每個模組提供10組儲存空間可存波形,最高可高達120萬個波形點數,足以提供所需的測試。

此外,在拉載實際電流的同時,63600系列亦提供了拉載過程中所發生最大峰值電壓的正負值,使用者無須透過示波器來觀察電壓變化,大大節 省了以示波器來確認電壓峰值的時間。

使用者自訂波形功能

 

低電壓操作特性

63600 的模組皆有三段負載操作範圍設定,於每個操作範圍的滿載下,最小 的操作電壓為 0.5V。63640-80-80 的最小操作電壓甚至可達 0.4V,可拉載的 最大額定電流則需依據各操作範圍的電流大小而定。此低電壓操作的設計, 適合用來測試 D/D 轉換器、燃料電池及其他低電壓-高電流的元件。另外,若 欲操作在 0V 至 0.5V 間,可拉載的電流大小,請參考右圖的 V-I 曲線。

低電壓操作特性