【技术大咖测试笔记系列】之三：如何选择适宜的台式电源-

【技术大咖测试笔记系列】之三：如何选择

适宜的台式电源？

【技术大咖测试笔记系列】之三：如何选择适宜的台式电源？

导语：电气工程师和电路设计人员供电和测试电路系统设计

时，DC电源是他们使用的测试测量设备中的标配。那么它有

哪些详细功能?如何才能为应用找到适当的台式电源呢？

电气工程师和电路设计人员供电和测试电路系统设计时，DC

电源是他们使用的测试测量设备中的标配。那么它有哪些详

细功能?如何才能为应用找到适当的台式电源呢？

何为〃台式电源〃及其分类

台式电源提供直流电压，为被测器件供电，如电路板或电子

产品。台式电源一般位于工程师的工作区或工作台上，因而

也称为“台式电源〃。在工程师或电路设计人员需要测试某个

器件（一般称为被测器件DUT）时，他们要为被测器件提供设

定的电压或电流。台式电源允许工程师设置和提供特定电压,

为DUT供电，确认器件以估计方式工作。假如不符合估计方

式，那么就要调试并再次测试。

尽管台式电源种类繁多，但这些仪器在广义上能够分成三大

类：单通道和多通道电源，双极电源和单极电源，线性电源

和开关式电源。

单通道和多通道台式电源

顾名思义，单通道台式电源只要一个可控输出，而多通道电

源则有两个或以上的输出。多通道电源一般用来开发同时采

用数字电路和模拟电路或双极电路的器件。

双极和单极台式电源

单极电源只能产生正电压。工程师能够从技术上将连接到电

源的引线切换到负电压，而双极电源则既能提供正电压，也

能提供负电压。双极电源能够处理更多种类的功率应用，但

价格较高，使用起来更复杂，因而很多工程师在DC功率应

用中选择单极台式电源。

线性和开关式台式电源

线性电源能够提供高精度测量，噪声或信号干扰非常小。但

它们一般更重，尺寸更大，提供的功率较少，效率较差。开

关式电源更紧凑，提供的功率更多，但一般有高频噪声，测

量精度较差。开关式电源通常用于功率密度成问题的应用，

比方要在很小的空间内获得高得多的功率，而线性电源则用

于要求为小的模拟电路供电的应用。

如何选择适当的台式电源

通过选择相应的电源，并且更深化地了解其功能和特性，工

程师能够更快地运行测试，更准确地进行测量。在购买台式

电源时要考虑很多因素，最重要的因素有：

1）考虑可编程电源

在使用台式电源运行长测试或复杂测试时，手动设置电压值

和电流极限会浪费珍贵的时间。幸运的是，大多数台式电源

带有测试序列功能，支持基本编程能力。通过使用测试序列

功能，工程师能够对电压值、电流极限值和每个设置的时间

编程。这提供了一种简单的方式，能够运行拥有多个预定输

出电压和时间的复杂测试，而又不用在台式电源上手动调节

设置，操作人员能够把更多的时间放在获得优质测量上。

2）选择正确功率极限的台式电源

DC电源通常会按最大电压和最大电流分类。在寻找适当的电

源方面，这无疑提供了重要的信息，但别忘了还要看一下功

率极限。例如，2260B-30-72台式电源能够提供高达30

V或72A,但它的功率极限是720W。这意味着这种电源能提

供30V电压，但达不到72A,由于有功率限制。工程师能够

使用下面的公式确定生成的功率：

在大多数情况下，假如用这个公式计算的功率低于台式电源

的功率极限，那么就能正常运行。

选择拥有远程传感电压监测功能的台式电源

假如想要最准确的电压源，最好使用配备远程电压表或远程

传感功能的台式电源。这样能够获得DUT上（而不是输入端

子上）干净的电压读数，由于它补偿了测试线的压降。大多数

标准3英尺左右的测试线的电阻约为50

mQ（一对测试线约为lOOmQ）,因而在使用低电阻DUT时，

测试线上的压降会相当大。

寻找拥有相应响应时间的台式电源

假如运行的测试中电压或负载迅速变化，那么响应时间至关

重要。响应时间是指台式电源向上倾斜（上升时间）或向下倾

斜（下降时间）到设定电压所需的时间。注意响应时间经常会

随着负载变化。上升时间是指电源从10%的值上升到90%的

值所用的时间。下降时间相反，是电源从90%的值下降至I」10%

的值所用的时间。

瞬态恢复时间是应用负载后电源恢复到设定电平所需的时

间长度。假如单独作为一个指标，它是一个比拟复杂的参数,

所以通常用多个参数来描绘：电压稳定频段、瞬态恢复时间

和负载电流步进变化。例如，Keithley

2200系列台式电源的负载瞬态恢复时间指标如下：〃在从

0.1A变成1A后400Hs内落到75mV范围内。〃这意味着,

假如电流负载从0.1

A变成1A(负载电流的步进变化)，那么电源将在不到400Hs

内(瞬态恢复时间)落到75mV的设定电压范围内(电压稳定频

段)。

如何使用台式电源

台式电源使用起来非常简单。这些仪器通过引线连接DUT,

引线插到台式电源面板里。工程师能够使用前面板显示屏，

设置电压或电流电平，为DUT供电。大多数台式电源能够在

两种形式下工作：恒压形式(CV)和恒流形式(CC)。

1)在恒压(CV)和恒流(CC)形式下运行台式电源

台式电源的一个重要功能是能够在恒流

(CQ和恒压(CV)形式下运行。在CV形式下，电源根据用户设

置稳定输出电压;在CC形式下，电源稳定电流。电源在CV

形式还是CC形式取决于用户设置和负载的电阻。在CV形式

或CC形式下，电源有不同的指标。在任意时点，电源稳定

电压或电流，并在仪器准确度范围内与设置相匹配。

在CV形式下，输出电压在仪器准确度指标范围内与电压设

置相匹配，电流由负载阻抗确定。在CC形式下，输出电流

与电流极限设置相匹配，电压由负载阻抗确定。能够使用欧

姆定律确定这些值，详细如下。假如想更严谨些，能够在电

阻中包括测试线：

2）在并联和串联操作下运行台式电源

假如测试要求更多的功率，能够并联或串联多个台式电源,

来提高可用的电压或电流。

串联操作：为提高电压，把一个电源的正输出连接到另一个

电源的负输出上，然后把其余的正输出和负输出连接到DUTo

并联操作：为提高电流，把两个正输出连接到DUT的一个端

子上，把两个负输出连接到DUT的另一个端子上。

在组合输出时，假如想使用远程传感功能，一定要翻阅电源

使用讲明书。在某些配置下或在使用两个不同电源时，远程

传感功能可能会不能用。

3）为应用寻找最好的台式电源

Series2280精细测量DC电源提供高达192W输出噪声功率和

优异的负载电流测量灵敏度。这些电源提供高达6?的数字