Napätie v pravý čas Sekvenčné laboratórne zdroje napájania; Prevodník napájacieho napätia;
15. september 2011, 9:50 | Od Boba Zolla
Mnoho testovacích objektov vyžaduje niekoľko napájacích napätí. Spravidla sa uvažuje o module, ktorý potrebuje +5 V a ± 15 V, ale existuje veľa ďalších konfigurácií testovacích objektov a napájacích zdrojov. Počnúc samostatnými tranzistormi, integrovanými obvodmi a doskami s plošnými spojmi až po hotový výrobok je potrebné pri použití rôznych napájacích napätí skontrolovať správnu postupnosť a načasovanie. Inak by to mohlo viesť k poruche testovaného objektu. V horšom prípade ho poškodí alebo dokonca zničí nadprúd.
Obrázok 1: Príklad požiadaviek na postupnosť napájacích napätí pre základnú dosku PC
„Sekvenovanie“ znamená riadenie výstupných napätí pri zapnutí napájania (pozri obrázok 1). Pre väčšinu zdrojov napájania nie je špecifikovaný čas od zapnutia prístroja po pripojenie výstupného napätia.
Môže byť zadané, ako dlho trvá napájanie z jedného výstupného napätia na druhé (hodnota známa ako doba odozvy napájacieho zdroja).
Ale to je iba časť obrázka. Ak napájacie zdroje zapnete manuálne, musíte vedieť, ako dlho trvá stlačenie vypínača, kým na výstupné svorky napájacieho zdroja privedie naprogramované napájacie napätie.
Obrázok 2: Časovanie výstupných napätí napájacieho zdroja
Ak ovládate napájanie na diaľku (napríklad cez GPIB, LAN alebo USB), musíte vedieť, ako dlho tento proces trvá po zaslaní príkazu »Zapnúť« (obrázok 2). Tieto doby zapnutia nie sú často stanovené. To ponecháva na užívateľovi, aby charakterizoval správanie svojho napájacieho zdroja a potom dúfal, že je reprodukovateľný.
Súvisiacou témou je kontrola časov stúpania a klesania. Napríklad niektoré FPGA sa nespustia správne, ak sa ich napájacie napätie zvýši príliš rýchlo. Ak pracujete s testovacími objektmi, pre ktoré je dôležitý správny čas nábehu napájacieho napätia, potrebujete napájací zdroj, ktorý dokáže nielen riadiť postupnosť, v ktorej je na testovací objekt aplikovaných niekoľko napájacích napätí, ale v ktorých môžete tiež ovplyvniť dobu nábehu napätí môcť. Táto rýchlosť zmeny (rýchlosť zastavenia) je špecifikovaná v V/s alebo V/µs.
Ručné radenie
Ručné radenie je jednoduché. Jednoducho stlačte správne vypínače všetkých napájacích zdrojov. To je však možné iba v aplikáciách, v ktorých musia byť napájacie napätia aplikované v určitom poradí, ale v ktorých nie je dôležité presné načasovanie.
Keď osoba stlačí tlačidlá napájania, neočakáva sa žiadne pevné alebo dokonca reprodukovateľné načasovanie. Chovanie pri zapnutí samotných napájacích zdrojov v tejto súvislosti nezáleží, pretože ľudský faktor zaberá väčšinu času pri stláčaní tlačidiel. V prípade manuálneho postupu je možné zabezpečiť, aby bolo napätie 1 privedené pred napätie 2, potom napätie 3 atď.
Niektoré modernejšie laboratórne zdroje napájania majú zabudované radenie. Takýto napájací zdroj musí byť samozrejme schopný dodávať niekoľko napätí; keby dodával iba jedno napätie, nedochádzalo by k sekvenovaniu. U takýchto zariadení je možné nastaviť čas oneskorenia, ktorý vyprší medzi spustením jednotlivých výstupov. Po zapnutí zariadenia sa spustí prvé výstupné napätie, potom napájací zdroj počká na nastavený čas a potom sa zapne ďalšie napätie.
U najmodernejších zariadení tohto typu môže používateľ nastaviť tento čas oneskorenia medzi milisekundami a niekoľkými stovkami sekúnd. A ak napájací zdroj môže napájať viac ako dve napätia, je možné mať tieto napätia zapnuté v ľubovoľnom poradí (nielen »výstup 1, potom výstup 2, potom výstup 3«). Ak je tiež potrebné riadiť čas nábehu, závisí spôsob použitý na vykonanie tejto funkcie od napájania. Pre väčšinu laboratórnych zdrojov napájania závisí doba nábehu výstupného napätia od toho, ako rýchlo užívateľ otočí príslušný nastavovací gombík.
U niektorých napájacích zdrojov má tento otočný gombík priamy vplyv na napätie potenciometer. Ostatné napájacie zdroje pracujú s digitálnymi otočnými gombíkmi (rotačné kódovacie zariadenia). Tieto kódovacie zariadenia často reagujú na rýchlosť, takže čím rýchlejšie otočíte gombíkom, tým rýchlejšie sa mení napätie. Takéto ovládacie prvky sú ideálne na vykonávanie malých zmien, ale výsledný čas stúpania alebo klesania je ťažké predvídať. Niektoré laboratórne napájacie zdroje umožňujú priame zadanie času nábehu; to umožňuje veľmi presne ovplyvniť tento parameter.
Po zadaní počiatočného a konečného napätia a rýchlosti zmeny užívateľ stlačí klávesu a napájací zdroj zmení výstupné napätie požadovanou rýchlosťou stúpania alebo klesania z počiatočnej na konečnú hodnotu.