Für Systemintegratoren, Schaltschrankbauer und ingenieurgetriebene Beschaffungsteams ist die Auswahl eines Labornetzteils nicht nur eine Frage von Spannung und Strom.
Es geht auch um Ausgangsrestwelligkeit, Lastregelung, Einschwingverhalten, Fernsteuerungsfähigkeit und darum, ob das Netzteil stabile, reproduzierbare Leistung für Messungen liefern kann, bei denen ein Millivolt Rauschen das Ergebnis verfälscht.
Das EA-PS 5080-20A ist ein programmierbares Desktop-DC-Netzteil der EA-PS 5000 A Serie. Es liefert 0-80V DC bei 0-20A (0-640W) mit <0,08% Spannungslastregelung, <0,02% Netzregelung, <80mV PP Restwelligkeit und <10mV RMS Restwelligkeit—Leistung, die die anspruchsvollen Anforderungen von Laborprüfplätzen und Präzisionsmessanwendungen erfüllt.
Typische Anwendungen umfassen Halbleitercharakterisierung, Batterietests, Sensorkalibrierung und automatisierte Testsysteme, bei denen geringes Rauschen und hohe Stabilität unerlässlich sind.
1. Was ein 150V-Klasse-Labornetzteil ist (und warum 150V wichtig sind)
Ein 150V-Klasse-Labornetzteil ist eine programmierbare DC-Quelle, die Ausgangsspannungen bis 150V mit der für Messanwendungen erforderlichen Präzision und Stabilität liefert. Während viele Tischnetzteile bei 30V oder 60V enden, ist der 150V-Bereich unerlässlich für Tests von Leistungshalbleitern, Hochspannungssensoren, DC-DC-Wandlern und Batteriemodulen, bei denen die Betriebsspannung die üblichen Niederspannungsschienen übersteigt.
Das EA-PS 5080-20A arbeitet im Bereich 0-80V mit 0-20A Stromfähigkeit und 640W Gesamtausgangsleistung. Seine Auto-Ranging-Leistungsstufe bietet Flexibilität: Die vollen 640W sind über einen breiten Bereich von Spannungs-Strom-Kombinationen verfügbar, sodass dasselbe Instrument eine 12V/20A-Last oder eine 80V/8A-Last ohne manuelle Bereichsumschaltung versorgen kann. Für Labore, die verschiedene Geräte testen, entfällt die Notwendigkeit mehrerer Einzelbereichsnetzteile.
Für Ingenieure, die ein 150V-Prüfplatz-Netzteil bewerten, ist die Spannungsbewertung nur der Anfang. Die Spezifikationen, die bestimmen, ob das Netzteil für Messarbeiten geeignet ist, sind Restwelligkeit, Regelung und Einschwingverhalten—behandelt in den folgenden Abschnitten.
2. Geringe Restwelligkeit: Warum Millivolt Rauschen die Messgenauigkeit zerstören
Ausgangsrestwelligkeit ist die residuelle AC-Komponente, die der DC-Ausgangsspannung überlagert ist. Sie entsteht durch die Schaltfrequenz des internen Wandlers des Netzteils, die Gleichrichtung des AC-Eingangs und den ESR der Ausgangskondensatoren. In Messanwendungen ist Restwelligkeit der Feind der Genauigkeit: Sie fügt dem gemessenen Signal Rauschen hinzu, reduziert die effektive Auflösung der Messung und kann in empfindliche Prüflingsschaltungen einkoppeln.
2.1 Restwelligkeitsquellen und ihr Frequenzgehalt
Schaltnetzteile erzeugen Restwelligkeit bei der Schaltfrequenz und deren Harmonischen. Ein Netzteil, das bei 100kHz schaltet, erzeugt Restwelligkeitskomponenten bei 100kHz, 200kHz, 300kHz und so weiter. Diese Hochfrequenzkomponenten sind schwer zu filtern und können kapazitiv in benachbarte Messschaltungen einkoppeln. Linearnetzteile erzeugen geringere Restwelligkeit, aber mit höherer Wärmeabgabe und geringerem Wirkungsgrad.
Das EA-PS 5080-20A verwendet eine Hochfrequenz-Schalttopologie mit fortschrittlicher Filterung, um <80mV Spitze-Spitze-Restwelligkeit und <10mV RMS Restwelligkeit zu erreichen. Der RMS-Wert ist besonders wichtig für Präzisionsmessungen: RMS-Restwelligkeit beeinflusst direkt den Rauschboden der Messung, während Spitze-Spitze-Restwelligkeit die Worst-Case-Abweichung von der eingestellten Spannung angibt.
2.2 Spitze-Spitze vs. RMS Restwelligkeitsspezifikationen
Spitze-Spitze- und RMS-Restwelligkeit sind beide wichtig, aber aus unterschiedlichen Gründen. Spitze-Spitze-Restwelligkeit definiert die maximale momentane Abweichung vom Nennausgang—kritisch beim Testen von Geräten mit engen absoluten Spannungsgrenzen. RMS-Restwelligkeit definiert die durchschnittliche Rauschleistung, die an die Last geliefert wird—kritisch, wenn die Messung Mittelung beinhaltet oder das Prüfling gegen Breitbandrauschen empfindlich ist.
Für ein Labor, das Sensorausgang im Millivoltbereich misst, ist der Unterschied zwischen einem Netzteil mit 50mV RMS Restwelligkeit und einem mit 10mV RMS Restwelligkeit der Unterschied zwischen einer zuverlässigen und einer unbrauchbaren Messung. Die <10mV RMS Spezifikation des EA-PS 5080-20A stellt sicher, dass das Netzteil nicht mehr als 10mV Rauschen zur Messung beiträgt—gut innerhalb der Toleranz der meisten Präzisionstestanwendungen.
3. Hohe Stabilität: Lastregelung, Netzregelung und Einschwingverhalten
Stabilität definiert, wie gut das Netzteil seine Ausgangsspannung aufrechterhält, wenn sich der Laststrom ändert oder wenn die AC-Eingangsspannung variiert. Drei Spezifikationen quantifizieren die Stabilität:
- Lastregelung (<0,08%): Die Änderung der Ausgangsspannung, wenn sich der Laststrom von Leerlauf auf Volllast ändert, ausgedrückt als Prozentsatz der eingestellten Spannung. Für einen 80V-Ausgang sind 0,08% 64mV—was bedeutet, dass die Ausgangsspannung über den gesamten 0-20A-Lastbereich um nicht mehr als 64mV variiert.
- Netzregelung (<0,02%): Die Änderung der Ausgangsspannung, wenn die AC-Eingangsspannung über ihren spezifizierten Bereich (90-264 VAC) variiert. Diese Spezifikation ist wichtig in Anlagen, in denen die Netzspannung aufgrund anderer Geräte im selben Stromkreis schwankt.
- Lastregelungszeit (<1 ms): Die Zeit, die erforderlich ist, damit sich die Ausgangsspannung nach einer sprunghaften Änderung des Laststroms wieder innerhalb ihrer spezifizierten Toleranz erholt. Eine schnelle Erholungszeit ist unerlässlich für automatisierte Testsequenzen, bei denen sich die Last schnell ändert und die Messung unmittelbar nach der Änderung gültig sein muss.
Für Hochstabilitäts-150V-Netzteil-Anwendungen bestimmen diese Spezifikationen, ob die Testergebnisse reproduzierbar sind. Ein Netzteil mit schlechter Lastregelung erzeugt unterschiedliche Ergebnisse, wenn das Prüfling unterschiedliche Ströme zieht—auch wenn das Gerät selbst korrekt arbeitet.
Zusätzlich zu den Standardspezifikationen bietet das EA-PS 5080-20A <0,2% Spannungsgenauigkeit und <0,2% Stromgenauigkeit, wodurch sichergestellt wird, dass der vom Instrument angezeigte Sollwert der gelieferte Sollwert ist. Für Kalibrierlabore und Prüfplätze, an denen das Netzteil als Referenzquelle verwendet wird, ist diese Genauigkeit grundlegend.
4. EA-PS 5080-20A Funktionen für die Laborintegration
Physikalische Eigenschaften
| Parameter | Spezifikation |
|---|---|
| Modell | EA-PS 5080-20A (Bestell-Nr. 05100307) |
| Serie | EA-PS 5000 A (mikroprozessorgesteuert) |
| Display | Blaues LCD für Spannungs-, Strom-, Leistungsüberwachung |
| Bedienelemente | 9 Preset-Speicher, Tastensperre, Recall-Funktion |
| Kühlung | Temperaturgesteuerter Lüfter, geräuscharm |
| Gewicht | 4,3 kg |
| Schnittstelle | USB mit LabView VIs und Windows-Steuerungssoftware |
Das EA-PS 5080-20A ist auch in verwandten Konfigurationen innerhalb des TPS-Leistungsmodulportfolios erhältlich. Für Batterietests und DC-DC-Wandler-Anwendungen siehe die TPS-DM570T1512KIF und TPS-DM570T1512KIRF bidirektionalen DC-DC-Module. Für zusätzlichen Anwendungskontext siehe die TPS-Produktkategorie und TPS-Blog-Inhalte.
5. Produktspezifikationen
| Parameter | EA-PS 5080-20A | Typisches generisches Tischnetzteil |
|---|---|---|
| Ausgangsspannung | 0-80 V DC | 0-30 V DC |
| Ausgangsstrom | 0-20 A DC | 0-5 A DC |
| Ausgangsleistung | 0-640 W | 0-150 W |
| Spannungsrestwelligkeit (RMS) | <10 mV | Oft nicht spezifiziert |
| Lastregelung | <0,08% | 0,1-0,5% |
| Lastregelungszeit | <1 ms | Oft nicht spezifiziert |
| Spannungsgenauigkeit | <0,2% | 0,5-1% |
| Fernsteuerung | USB mit LabView VIs | USB oder GPIB optional |
| Preset-Speicher | 9 | 2-4 typisch |
| PFC | >0,99 aktiv | Passiv oder keine |
6. RFQ-Checkliste
Um Angebotserstellung und Bewertung für ein 150v power supply zu beschleunigen, geben Sie die folgenden Informationen an:
- Anwendungstyp: Halbleitercharakterisierung, Batterietests, Sensorkalibrierung oder automatisiertes Testsystem
- Spannungs- und Strombereich: Maximalspannung und -strom, die für die spezifische Testanwendung erforderlich sind
- Restwelligkeitsanforderung: Spitze-Spitze- und RMS-Restwelligkeitsgrenzen, falls durch die Messnorm spezifiziert
- Stabilitätsanforderung: Lastregelungs- und Netzregelungsziele
- Steuerschnittstelle: USB, GPIB, LAN oder analoge Programmierung erforderlich
- Formfaktor: Desktop, Rack-Montage oder modular
- Menge: Einzelgerät, mehrere Einheiten oder Serienbeschaffung
- Dokumentationsbedarf: Kalibrierzertifikat, Testbericht oder Compliance-Dokumentation
Die Angabe dieser Details reduziert Klärungszyklen während der Bewertung. Das Engineering-Team von TPS kann Netzteilauswahl, Anwendungsabstimmung und Systemintegration als Teil des RFQ-Prozesses unterstützen.
7. FAQ
Was ist der Unterschied zwischen 150V- und 80V-Labornetzteilen?
Ein 150v power supply liefert höhere Ausgangsspannung für Anwendungen wie Hochspannungssensortests, Leistungshalbleitercharakterisierung und Batteriemodultests. Das EA-PS 5080-20A deckt 0-80V ab, was für die Mehrheit der Tischtestanwendungen ausreicht. Für Testanwendungen, die Spannungen über 80V erfordern, kontaktieren Sie TPS für Hochspannungsalternativen.
Warum ist geringe Restwelligkeit für Labormessungen wichtig?
Restwelligkeit fügt dem gemessenen Signal Rauschen hinzu und reduziert die effektive Auflösung der Messung. Für einen Prüfplatz, der Sensorausgang im Millivoltbereich misst, kann 10mV RMS Restwelligkeit vom Netzteil die Messung dominieren. Die <10mV RMS Restwelligkeit des EA-PS 5080-20A stellt sicher, dass das Netzteil nicht mehr als 10mV Rauschen zur Messung beiträgt.
Was ist Lastregelung und warum ist sie wichtig?
Lastregelung ist die Änderung der Ausgangsspannung, wenn sich der Laststrom von Leerlauf auf Volllast ändert. Schlechte Lastregelung verursacht einen Abfall der Ausgangsspannung, wenn die Last mehr Strom zieht, was Messfehler einführt. Die <0,08% Lastregelung des EA-PS 5080-20A gewährleistet stabile Ausgangsspannung über den gesamten 0-20A-Lastbereich.
Kann das EA-PS 5080-20A ferngesteuert werden?
Ja. Das EA-PS 5080-20A ist mit einer USB-Schnittstelle ausgestattet und wird mit LabView VIs und Windows-Steuerungssoftware geliefert, was eine nahtlose Integration in automatisierte Testsysteme ermöglicht und manuelle Testgeräteanforderungen reduziert.
Was ist der Unterschied zwischen Spitze-Spitze- und RMS-Restwelligkeit?
Spitze-Spitze-Restwelligkeit definiert die maximale momentane Abweichung von der Nennausgangsspannung—kritisch für absolute Spannungsgrenzen. RMS-Restwelligkeit definiert die durchschnittliche Rauschleistung, die an die Last geliefert wird—kritisch für Messungen, die Mittelung beinhalten oder gegen Breitbandrauschen empfindlich sind. Beide Spezifikationen sollten bei der Auswahl eines Netzteils für Präzisionsmessungen bewertet werden.
