ใช้ความสามารถในการตั้งโปรแกรม, การสร้างเครือข่าย และการตรวจจับระยะไกลไร้สายของแหล่งจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะ

By Bill Schweber

Contributed By DigiKey's North American Editors

มีแหล่งจ่ายไฟมีให้เลือกหลายเรท หลายขนาดและฟอร์มแฟคเตอร์ แม้ว่าจะเป็นเรื่องปกติที่จะปรับให้เหมาะสมสำหรับขนาด ประสิทธิภาพ และราคา—โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นที่มีข้อจำกัดด้านพลังงาน เช่น อุปกรณ์สวมใส่—มีแอพพลิเคชั่นที่จำเป็นต้องปรับพารามิเตอร์ของหน่วยจ่ายไฟ (PSU) เมื่อมีการปรับใช้และใช้งานยูนิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของ PSU สำหรับการทดสอบแบบตั้งโต๊ะหรือแบบอัตโนมัติและสภาพแวดล้อม

สิ่งนี้ทำให้เกิดแหล่งจ่ายไฟที่ให้ความยืดหยุ่นในระดับต่างๆ ตั้งแต่การอัปเดตเฟิร์มแวร์แบบ over-the-air เพื่อการเพิ่มประสิทธิภาพ ไปจนถึงการตรวจสอบและควบคุมจากระยะไกลตลอดเวลาเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำ ความสามารถในการปรับขนาด ความซ้ำซ้อน และการทำโหลดบาลานซ์ที่มีประสิทธิภาพของ อาร์เรย์ของแหล่งจ่ายไฟ คุณสมบัติการเขียนโปรแกรมสามารถเร่งการออกแบบผลิตภัณฑ์และการประเมิน ปรับปรุงการทำงานของระบบ และให้ความยืดหยุ่นที่จำเป็น อย่างไรก็ตาม ในบรรดาตัวเลือกที่ตั้งโปรแกรมได้จำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ บางตัวเลือกก็โดดเด่นเป็นพิเศษ

บทความนี้จะตรวจสอบบทบาท ฟังก์ชัน และคุณสมบัติของ PSU ขั้นสูงรุ่นล่าสุด ซึ่งเป็นมากกว่าแหล่งจ่ายไฟแบบสแตนด์อโลน แม่นยำ และตอบสนองในตัวเครื่องของตัวเอง จากนั้นจะเน้นที่คุณสมบัติและความสามารถ และประโยชน์ที่ตามมาของ PSU รุ่นล่าสุดที่มีเครือข่ายเต็มรูปแบบและสามารถตั้งโปรแกรมได้สูงจากพลัง XP เป็นตัวอย่าง

PSU เมื่อเทียบกับอุปทานของเฟรมเปิด

ในหลาย ๆ แบบ แหล่งจ่ายไฟ AC/DC ถูกสร้างขึ้นหรือบีบลงบนบอร์ดพีซีหลักหรือบอร์ดแยกต่างหากที่ "ซุก" ไว้ที่มุมหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในผลิตภัณฑ์อื่นๆ จำเป็นต้องมีหน่วยจ่ายไฟที่แยกจากกันและแตกต่างออกไป วัสดุสิ้นเปลืองเหล่านี้ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าอุปกรณ์ "แชสซี" หรือ "แบบเปิด" เป็นแบบบรรจุในตัวเองและตรงตามข้อกำหนดด้านบรรจุภัณฑ์ ประสิทธิภาพ และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่จำเป็น ซัพพลายเออร์จำนวนมากมีจำหน่ายจากซัพพลายเออร์หลายรายในฐานะแหล่งที่สองหรือทางเลือกที่เกี่ยวกับรูปแบบ ความพอดี และการทำงาน

วัสดุสิ้นเปลืองเหล่านี้ จำแนกตามหน่วยต่างๆ เช่น XP PowerUCH600PS36 , แหล่งจ่ายไฟแบบเปิดเฟรม 36 โวลต์ 4.16 แอมแปร์ (A), 600 วัตต์ (W) ไม่มีส่วนต่อประสานกับผู้ใช้เนื่องจากไม่ต้องการ (รูปที่ 1) แต่จะฝังอยู่ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยไม่มีข้อกำหนดสำหรับการปรับเปลี่ยนผู้ใช้เมื่อได้รับการป้อนข้อมูลแล้ว มีการเชื่อมต่ออินพุต/เอาท์พุตน้อยที่สุด: อินพุต AC, เอาต์พุต DC และสายวัดระยะไกล

รูปภาพของ XP Power UCH600PS36 open frame power supply รูปที่ 1: แหล่งจ่ายไฟแบบเปิดเฟรม เช่น UCH600PS36 ได้รับการออกแบบให้ฝังอยู่ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายโดยไม่จำเป็นต้องเข้าถึงผู้ใช้ปลายทางหรือปรับพารามิเตอร์ประสิทธิภาพต่างๆ (ที่มาของภาพ: พลัง XP)

ในทางตรงกันข้าม โครงการด้านวิศวกรรมต้องการอุปกรณ์สิ้นเปลืองที่มีอินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่ายและยืดหยุ่น ซึ่งใช้งานผ่านสวิตช์ ลูกบิด ปุ่มนุ่ม เมตร ตัวบ่งชี้ และแม้แต่หน้าจออ่านตัวเลขและตัวอักษร PSU ที่ปรับได้อย่างเต็มที่เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้สามารถปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ได้อย่างสะดวก รวมถึงแรงดันไฟขาออก กระแสสูงสุด และการจำกัดแรงดัน/กระแส ตลอดจนปัจจัยอื่นๆ พวกเขาตอบสนองความต้องการของทีมวิศวกรในระหว่างการออกแบบ การประเมินต้นแบบ และขั้นตอนการแก้ไขข้อบกพร่อง และโดยทั่วไปจะเรียกว่าอุปกรณ์ "ตั้งโต๊ะ" หรือ "ห้องปฏิบัติการ" นอกจากนี้ยังอาจติดตั้งกับชั้นวางในการจัดวางแบบกึ่งถาวรแบบคงที่เพื่อความสะดวกและความเรียบร้อย โดยเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติ (ATE) หรือการติดตั้งระยะยาวอื่นๆ (รูปที่ 2)

รูปภาพของพาวเวอร์ซัพพลาย “ตั้งโต๊ะ” แบบตั้งโต๊ะ รูปที่ 2: PSU “แบบตั้งโต๊ะ” ถูกใช้บนม้านั่งของวิศวกร แต่มักจะติดตั้งในชั้นวางร่วมกับหน่วยทดสอบอื่นๆ เพื่อให้มีการติดตั้งเครื่องมือวัดที่สมบูรณ์และครบถ้วน (ที่มาของภาพ: UKARANet, เครือข่ายดาราศาสตร์วิทยุสมัครเล่นแห่งสหราชอาณาจักร)

PSU ในปัจจุบันต้องตอบสนองความต้องการที่ซับซ้อนกว่าที่ PSU จัดการเมื่อไม่กี่ทศวรรษก่อน แม้ว่าฟังก์ชันพื้นฐานของ PSU จะเหมือนกันก็ตาม นอกเหนือจากการอ่านค่าแรงดันไฟและกระแสไฟพื้นฐาน และการปรับค่าแรงดันไฟขาออกด้วยตนเองแล้ว PSU จะต้องเปิดใช้งานฟังก์ชันอื่นๆ ที่สั่งการด้วยตนเองรวมทั้งให้การเข้าถึงจากระยะไกล

PSU เช่น XP Power'sPLS600 ซีรีส์ ของอุปกรณ์จ่ายไฟ DC ที่ตั้งโปรแกรมได้ทำได้โดยอนุญาตให้ทำการปรับพารามิเตอร์การทำงานผ่านการควบคุมที่แผงด้านหน้าที่สะดวกและไม่เกะกะ รวมทั้งตัวเลือกการเชื่อมต่อที่แผงด้านหลังที่หลากหลาย รวมถึง USB, อีเทอร์เน็ต และอินเทอร์เฟซแบบอะนาล็อก (รูปที่ 3) นอกจากนี้ PSU ยังต้องติดตามสถานการณ์ของตนเองและของโหลด และรายงานสถานการณ์โดยตรงและจากระยะไกล ทั้งตามความต้องการและเป็นข้อยกเว้น เพื่อรักษาความมั่นใจในตัวเครื่องเองและระบบที่ใหญ่ขึ้น

ภาพด้านหน้าและด้านหลังของตัวเครื่องใน XP Power PLS600 series รูปที่ 3: แผงด้านหน้า (ด้านบน) ของยูนิตในซีรีย์ PLS600 ทำงานและไม่เกะกะ ในขณะที่รองรับคุณสมบัติการเข้าถึงและการตรวจสอบของผู้ใช้ที่ทรงพลัง แผงด้านหลัง (ด้านล่าง) มีสายไฟ AC และขั้วต่อสำหรับ USB, Ethernet และอินเทอร์เฟซแบบอะนาล็อก (ที่มาของภาพ: พลัง XP)

ฟังก์ชั่นบนแผงด้านหน้า (แสดงเป็น 1 ถึง 7 ในรูปที่ 3) ได้อธิบายไว้ในรายละเอียดเพิ่มเติมในคู่มือผู้ใช้ แต่จะเรียงลำดับจากน้อยไปมาก: เปิด/ปิด; ชุดปัจจุบัน ชุดแรงดันไฟฟ้า เปิด/ปิดเอาต์พุต; จอแสดงผล; และเต้ารับไฟฟ้าขาออก

ตระกูล PLS600 ประกอบด้วยหน่วยเอาท์พุต DC ห้ายูนิตที่เริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้า 30 โวลต์PLS6003033 DC และเติมพลังด้วยไฟ 400 โวลต์PLS6004002.5 , ทั้งหมดมีอัตรากำลังสูงสุด 600 วัตต์

ความสามารถในการตั้งโปรแกรมเต็มรูปแบบนำมาซึ่งประโยชน์เพิ่มเติม

สิ่งหนึ่งที่ต้องระบุว่า PSU สามารถ "ตั้งโปรแกรมได้" แต่สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่าสิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับ PSU สมัยใหม่ ประการแรก PSU ต้องมีการตั้งค่าที่ผู้ใช้กำหนดได้ มากกว่าแรงดันเอาต์พุตคงที่ ในหลายกรณี PSU ยังสามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟที่ผู้ใช้ตั้งค่าได้ เพื่อความสะดวก ค่าของพารามิเตอร์หลักเหล่านี้สามารถปรับได้ง่ายตามต้องการจากแผงด้านหน้า นอกจากการอ่านข้อมูลดิจิทัลแล้ว การควบคุมแบบหมุนยังเป็นวิธีที่สะดวกสบายที่สุดในการตั้งค่า ปรับ หรือ "ปรับแต่ง" การตั้งค่าที่ต้องการอย่างรวดเร็ว

ในบรรดาพารามิเตอร์อื่นๆ ที่ผู้ใช้สามารถตั้งค่าได้ ได้แก่ ค่าการป้องกันแรงดันไฟเกิน (OVP) การป้องกันกระแสไฟเกิน (OCP) และแม้แต่ค่าการป้องกันไฟเกิน (OPP) หลังมีประโยชน์สำหรับการใช้งานที่ "กังวล" ไม่ใช่ขีด จำกัด กำลัง 600 W ของ PLS600 PSU แต่ปริมาณพลังงานสูงสุด (แรงดัน x กระแส) ที่โหลดควรอนุญาตให้ดึงออกจากแหล่งจ่ายไฟเพื่อป้องกันความเสียหายใด ๆ มัน.

บ่อยครั้ง หลังจากทำการปรับแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟ กำลัง หรือค่ากำหนดอื่นๆ ภายใต้แรงกดดันด้านเวลาและความเครียดของการดีบั๊กและการทดสอบ ผู้ใช้อาจละเลยการบันทึกค่าที่พวกเขาตั้งไว้จริงสำหรับปัจจัยเหล่านี้โดยไม่ได้ตั้งใจ ด้วยเหตุผลนี้และเหตุผลอื่นๆ PLS600 PSU จึงสามารถแสดงค่าพารามิเตอร์ได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ สิ่งเหล่านี้ทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ภายใน ดังนั้นพวกเขาจึงไม่จำเป็นต้องกลับเข้าไปใหม่เมื่อเปิดเครื่อง

ความสามารถในการตั้งโปรแกรมพื้นฐานดังกล่าวเป็นเพียงส่วนแรกของ PSU ที่ใช้งานได้หลากหลายอย่างแท้จริง สำหรับสถานการณ์การทดสอบและประเมินผลหลายๆ สถานการณ์ จำเป็นต้องให้ผู้จัดหาดำเนินการ "สคริปต์" แบบเรียลไทม์ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าโดยไม่ขึ้นกับการเชื่อมต่อเครือข่าย ด้วยเหตุนี้ ซีรีส์ PLS600 จึงมีความสามารถในการเขียนสคริปต์แบบบูรณาการที่ซับซ้อน ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้สามารถเขียนโปรแกรมที่กำหนดเองสำหรับการสร้างโปรไฟล์เอาต์พุตที่ผู้ใช้กำหนดเอง เพื่อให้เหมาะกับความต้องการเฉพาะที่หลากหลาย และอัปโหลดไปยังแหล่งจ่ายไฟเพื่อดำเนินการตามคำสั่ง

ซึ่งช่วยให้วัสดุสิ้นเปลืองมีบทบาทขั้นสูงในระบบที่ใหญ่ขึ้น และเป็นองค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพในลำดับประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์หรือการทดสอบวงจรชีวิตขั้นสูง เช่น การทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งรัด (HALT) และอาจช่วยในการค้นหาความผิดปกติที่ละเอียดอ่อนที่เกี่ยวข้อง ไปจนถึงคุณลักษณะของระบบย่อยกำลังไฟฟ้าขั้นสุดท้าย

การเชื่อมต่อและการควบคุมจากง่ายไปสู่เครือข่าย

แม้ว่า PSU แบบตั้งโต๊ะควรมีแผงด้านหน้า การควบคุมที่ใช้งานง่ายและใช้งานง่ายสำหรับการเข้าถึงขั้นพื้นฐานและทันที แต่สิ่งเหล่านี้ไม่เพียงพอสำหรับการจัดหาระดับระบบที่มีประสิทธิภาพ นอกจากการควบคุมแบบหมุนที่สะดวกสำหรับการปรับแรงดันและกระแสแล้ว ซีรีส์ PLS600 ยังรองรับการควบคุมระยะไกลผ่าน USB, อีเธอร์เน็ต และอินพุตควบคุมแบบอะนาล็อก

การควบคุมแบบอะนาล็อกอาจดูเหมือนผิดเวลา แต่ช่วยให้ตั้งค่าสถานการณ์การควบคุมระยะไกลแบบพื้นฐานได้โดยตรงและง่ายดาย และอาจจำเป็นต้องใช้ในสถานการณ์เดิมบางสถานการณ์ โปรดทราบว่าเครื่องมือแบบตั้งโต๊ะมีแนวโน้มที่จะมีอายุการใช้งานยาวนาน และยังคงมีหน่วย IEEE-488 General Purpose Interface Bus (GPIB) ที่ใช้งานอยู่ การควบคุมแบบแอนะล็อกยังสะดวกเมื่อมีการใช้แหล่งจ่ายในการจัดเรียงป้อนกลับแบบวงปิด ซึ่งต้องปรับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายตามเวลาจริงตามแรงดันไฟฟ้าที่รับรู้หรือได้รับ

นอกเหนือจากการควบคุมอนาล็อกขั้นพื้นฐานแล้ว PLS600 PSU ทั้งหมดยังได้รับการรับรอง LAN eXtensions for Instrumentation (LXI) ดังนั้นจึงเป็นไปตามมาตรฐานความสามารถในการทำงานร่วมกันสำหรับเครื่องมือที่ใช้ LAN ไดรเวอร์ Standard LabVIEW และ Interchangeable Virtual Instrument (IVI) พร้อมใช้งานกับซอฟต์แวร์มาตรฐานทั้งหมด หน่วยสนับสนุนคำสั่งมาตรฐานสำหรับเครื่องมือที่ตั้งโปรแกรมได้ (SCPI) และซอฟต์แวร์ที่ใช้ SCPI ที่ผู้ใช้พัฒนาขึ้นก็ได้รับการสนับสนุนเช่นกัน อินพุต USB และอีเทอร์เน็ตเป็นไปตามข้อกำหนดของ SCPI และมีไดรเวอร์ LabVIEW อยู่ในเว็บไซต์ National Instruments เพื่อให้มั่นใจในการตั้งค่าและการอ่านค่า PSU ได้รวมตัวแปลงดิจิทัลเป็นแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัลแบบฝังไว้ 12 บิตสำหรับการวัดและการรายงานแรงดันและกระแสที่แม่นยำ

การรวมกันของเครือข่าย การตั้งค่าระยะไกลที่มีความสามารถในการเปลี่ยนค่าด้วยตนเอง หรือดำเนินการภายใต้การควบคุมโปรแกรม และการรายงานสถานะของแหล่งจ่ายไฟและสภาวะการเตือนเป็นมากกว่าความสะดวก ช่วยลดความจำเป็นที่วิศวกรจะต้อง "ดูแล" หน่วยที่อยู่ระหว่างการทดสอบ และค้นหาและเชื่อมโยงถึงความผิดปกติที่เกิดขึ้น การใช้ข้อมูลนี้ร่วมกับเครื่องมือต่างๆ เช่น เครื่องบันทึกข้อมูลหรือออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัลที่มีหน่วยความจำลึกและทริกเกอร์ที่เหมาะสม จะช่วยให้ดำเนินการทดสอบระยะยาวได้จริง แล้วดาวน์โหลดผลลัพธ์เพื่อการวิเคราะห์ที่ครอบคลุมยิ่งขึ้น

การจัดการกับการตรวจจับและสอบเทียบระยะไกล

ตัวนำไฟฟ้าและรางจ่ายไฟทั้งหมดอาจมีแรงดันไฟที่ต้านทานกระแส (IR) (V) ลดลง การคำนวณพื้นฐานโดยใช้กฎของโอห์ม (V = IR) จะแสดงขนาดของปัญหา เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าที่ส่งที่โหลดอาจอยู่ที่ใดก็ได้ตั้งแต่ไม่กี่มิลลิโวลต์ที่ต่ำกว่าค่าเล็กน้อยที่แหล่งจ่ายไปจนถึงมิลลิโวลต์หลายสิบหรือหลายร้อยมิลลิโวลต์

วิธีหนึ่งที่จะจัดการกับการตกนี้คือ การชดเชยโดยการเพิ่มแรงดันไฟเล็กน้อยที่ PSU ด้วยจำนวนที่เท่ากับการดรอป แต่นี่ถือเป็นการปฏิบัติที่ไม่ดีเพราะการตกของ IR เป็นหน้าที่ของกระแสที่ดึงออกมา และจะผันผวน เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าที่โหลดอาจสูงเกินไปในบางครั้งเมื่อกระแสไฟและ IR ลดลงต่ำ

ด้วยเหตุผลนี้ วิธีแก้ไขตามปกติคือการใช้การตรวจจับระยะไกลผ่านลีดเพิ่มเติมสองรายการในการจัดการตรวจจับเคลวิน ในการกำหนดค่านี้ แรงดันไฟฟ้าจริงที่โหลดจะถูกตรวจจับและป้อนกลับไปยังแหล่งจ่ายเพื่อปรับเอาต์พุตแบบไดนามิก เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่โหลดมีค่าที่ต้องการเสมอ โซลูชันที่ใช้กันอย่างแพร่หลายนี้เป็นที่ยอมรับว่าเป็นแนวทางปฏิบัติมาตรฐานและมักจะใช้ได้ผลดี แต่ก็มีข้อเสียอยู่บ้าง

อย่างแรก มีความจำเป็นสำหรับลีดพิเศษสองคนนั้น ซึ่งดูเหมือนเรื่องเล็กน้อยแต่ก็เพิ่มความยุ่งเหยิงให้กับม้านั่ง ประการที่สอง มันไม่ง่ายเสมอไปที่จะเพิ่มหน้าสัมผัสความต้านทานต่ำเพิ่มเติมสองตัวที่โหลด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหน้าสัมผัสโหลดไม่ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับ ใครก็ตามที่พยายามเชื่อมต่อความรู้สึก #24 AWG จะนำไปสู่สกรูหรือขั้วต่ออื่นๆ ที่ออกแบบมาสำหรับรางจ่ายไฟ AWG #14/12/10 ที่มีกระแสไฟอยู่ ล้วนประสบปัญหานี้มาก่อน

ในที่สุด ลีดที่มีความรู้สึกพิเศษทั้งสองนั้นอาจดูเหมือนเป็นเพียงแค่สายไฟแบบพาสซีฟ แต่ก็ไม่ใช่ ทางไฟฟ้าจะสร้างลูปป้อนกลับสำหรับแอมพลิฟายเออร์ที่เป็นแหล่งจ่ายไฟ ทุกครั้งที่มีวงจรป้อนกลับเช่นนี้ มีความเป็นไปได้ที่เสียงจะดังขึ้นหรือแม้แต่การสั่นเนื่องจากลูปที่ไม่มีข้อจำกัดและมักจะกำหนดได้ไม่ดี ดังนั้น ในขณะที่การสำรวจระยะไกลอาจแก้ปัญหาการตกของ IR แต่ก็อาจทำให้เกิดปัญหาที่ร้ายกาจมากขึ้นของการสั่นของเอาต์พุตของแหล่งจ่าย อาจจำเป็นต้องมีการกรองเพิ่มเติมของประเภทที่เหมาะสม แต่การกรองดังกล่าวอาจเปลี่ยนและลดการตอบสนองชั่วคราวแบบไดนามิกของอุปทาน

การตรวจจับระยะไกล—ไม่มีสายที่เหนี่ยวนำให้เกิดการตกของ IR

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาทางกลไก ทางไฟฟ้า และแม้กระทั่งความสวยงามที่เกี่ยวข้องกับการสำรวจระยะไกล ซีรี่ส์ PLS600 ขอเสนอแนวทางทางเลือกโดยใช้เทคโนโลยีที่เป็นเอกสิทธิ์เฉพาะเพื่อชดเชยความต้านทานเหล่านี้แบบดิจิทัลโดยไม่ต้องใช้สายไฟเพิ่มเติม โดยสังเขป ผู้ใช้เรียกใช้โหมดการรับรู้ระยะไกลจากแผงด้านหน้า ลัดวงจรสายโหลดที่โหลด และตั้งค่ากระแส PSU เป็นอย่างน้อยมากที่สุดเท่าที่คาดว่าโหลดจะดึง (รูปที่ 4)

รูปภาพของ XP Power PLS600 PSU รูปที่ 4: XP Power PLS600 PSUs สนับสนุนรูปแบบเฉพาะสำหรับการชดเชย IR ล่วงหน้าล่วงหน้า ขจัดความจำเป็นสำหรับลีดการรับรู้ระยะไกลเพิ่มเติม (ที่มาของภาพ: พลัง XP)

PSU วัดกระแสไฟขาออกและแรงดันตกทั้งหมดในสายโหลด จากนั้นคำนวณความต้านทานของสายโหลด จากนั้น PSU จะสามารถปรับแรงดันไฟขาออกที่ขั้วไฟฟ้าได้แบบเรียลไทม์เพื่อแก้ไขการตกของสายโหลด ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีสายสัญญาณแยกกันในการติดตั้งจริง

PSU ขั้นสูงยังมีความยืดหยุ่นในการสอบเทียบ

แม้ว่า PSU อย่างเช่น PLS600 series จะไม่ต้องการการสอบเทียบ แต่อาจมีบางกรณีที่ต้องตรวจสอบประสิทธิภาพแรงดันไฟขาออกของเครื่องและจำเป็นต้องมีการปรับเทียบบางส่วน ในการสอบเทียบแรงดันเอาต์พุตและกระแส รวมถึงแรงดันและกระแสที่แสดง ซีรีส์ PLS600 ต้องใช้โวลต์มิเตอร์ที่ปรับเทียบแล้วและตัวแบ่งกระแสที่ปรับเทียบแล้ว

PSU ถูกตั้งค่าเป็นโหมดปรับเทียบและเอาต์พุตเปิดทิ้งไว้โดยมีเพียงโวลต์มิเตอร์ที่ต่ออยู่ โดยสังเขป ค่าที่แสดงของ PSU และค่าโวลต์มิเตอร์ตรงกัน และกดปุ่มแผง PSU เพื่อบันทึกค่า ถัดไป ตัวแบ่งกระแสจะเชื่อมต่อผ่านเอาท์พุต และโวลต์มิเตอร์เชื่อมต่อกับตัวแบ่ง จากนั้นเอาต์พุต PSU จะถูกปรับจนกว่าโวลต์มิเตอร์ภายนอกจะอ่านค่าปัจจุบันที่แสดงบนจอแสดงผลของแหล่งจ่ายไฟได้อย่างแม่นยำ (รูปที่ 5) โปรดทราบว่าแรงดันไฟฟ้าที่แสดงบนมิเตอร์จะขึ้นอยู่กับค่าของการแบ่งกระแสที่ใช้อีกครั้งตามกฎหมายของโอห์ม

รูปภาพของกระบวนการสองขั้นตอนที่ตรงไปตรงมาใช้เพื่อปรับเทียบ XP Power PSUs รูปที่ 5: กระบวนการสองขั้นตอนที่ตรงไปตรงมาใช้เพื่อสอบเทียบ XP Power PSU: การวัดแรงดันไฟขาออกวงจรเปิดตามด้วยการวัดแรงดันไฟฟ้าในการแบ่งโหลดที่ปรับเทียบแล้ว (ที่มาของภาพ: พลัง XP)

วิธีรับแรงดันหรือกระแสมากขึ้น

แม้ว่า PSU ในซีรีส์ PLS600 จะมีพิกัดแรงดันไฟและกระแสไฟรวมกัน แต่ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะมีสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีพารามิเตอร์มากกว่าหนึ่งตัวหรือทั้งสองอย่าง ทางออกที่ชัดเจนคือการได้อุปทานที่มากขึ้น โดยมีข้อเสียของต้นทุนเพิ่ม นี่อาจเป็นเรื่องยากที่จะให้เหตุผล เนื่องจากอาจต้องใช้ในช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น อีกทางเลือกหนึ่งคือพิจารณาวาง PLS600 PSU สองชุดขึ้นไปในอนุกรมเพื่อเพิ่มแรงดันไฟหรือขนานกันสำหรับกระแสไฟที่มากขึ้น

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มแรงดันหรือกระแสไฟนั้นไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของการเชื่อมต่ออุปกรณ์จ่ายไฟสองแบบแบบอนุกรมหรือแบบขนาน เมื่อนำมารวมกันในลักษณะนี้ หนึ่งในสามสิ่งที่จะเกิดขึ้น:

  1. การกำหนดค่าจะไม่ให้ผลลัพธ์ที่จำเป็น ไม่สามารถควบคุมได้ และวัสดุสิ้นเปลืองอาจได้รับความเสียหาย
  2. การกำหนดค่าใช้งานได้บ้างแต่ไม่ได้ประสิทธิภาพ ความแม่นยำ ความสม่ำเสมอ หรือความมั่นใจที่จำเป็น
  3. ทุกอย่างทำงานได้ดีเนื่องจากโชค - โดยทั่วไปไม่ใช่กลวิธีทางวิศวกรรมที่ดี - หรือคุณธรรมของการออกแบบโดยเจตนา

ผลลัพธ์ #1 และ #2 ไม่เป็นที่พึงปรารถนาและยอมรับไม่ได้ แม้ว่าจะมีวิธีแก้ไขข้อบกพร่องในระดับหนึ่ง โดยมีส่วนประกอบภายนอกที่คัดเลือกมาอย่างดีและให้คะแนน เช่น ตัวต้านทานแบ่งกระแสไฟหรือไดโอดแยก (รูปที่ 6) โครงร่างที่คล้ายกันนี้ใช้สำหรับการจับคู่แรงดันไฟฟ้า แม้ว่าจะใช้งานได้ แต่ประสิทธิภาพโดยรวมก็ถูกจำกัดด้วยข้อกำหนดของวัสดุสิ้นเปลืองทั้งสองที่น้อยกว่าและไม่ตรงกันระหว่างส่วนประกอบที่เพิ่มเข้ามาและส่วนประกอบเหล่านั้นก็เสื่อมคุณภาพเช่นกัน

ไดอะแกรมของตัวต้านทานแบ่งกระแส (ซ้าย) หรือไดโอดแยก (ขวา) รูปที่ 6: สามารถใช้ส่วนประกอบภายนอก เช่น ตัวต้านทานแบ่งกระแสไฟ (ซ้าย) หรือไดโอดแยก (ขวา) เพื่อวาง PSU สองตัวขนานกันเพื่อเพิ่มความสามารถในปัจจุบัน แต่ประสิทธิภาพจะลดลงเมื่อทำเช่นนั้น (ที่มาของภาพ: พลัง XP)

ผลที่ได้ แนวคิดทั่วไปก็คือ ทำให้เกิดปัญหาน้อยกว่ามากในการใช้แหล่งจ่ายไฟเพียงตัวเดียวที่ได้รับการจัดอันดับสำหรับแอปพลิเคชันมากกว่าสองแบบหรือมากกว่าแบบขนานหรือแบบอนุกรม อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่พึงประสงค์ #3 ของ "ทำงานได้ดี" จะเกิดขึ้นหากวัสดุสิ้นเปลืองได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการทำงานแบบอนุกรมหรือแบบขนาน เช่นเดียวกับ PSU ของตระกูล PLS600

ในการวาง PLS600 PSU แบบขนานหรือแบบอนุกรม ต้องตั้งค่าพาวเวอร์ซัพพลายหนึ่งตัวให้เป็นแหล่งจ่ายไฟหลัก และส่วนที่เหลือของพาวเวอร์ซัพพลายต้องตั้งค่าเป็นสเลฟ สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์จ่ายไฟได้สูงสุดสองเครื่อง (และต้องเหมือนกัน) เป็นอนุกรมสำหรับการเพิ่มแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่สามารถใช้หน่วยที่เหมือนกันสูงสุดสี่ชุดพร้อมกันสำหรับการเพิ่มกระแสไฟ การติดตั้งและการกำหนดยูนิตหลักและยูนิตรองทำได้ผ่านการควบคุมที่แผงด้านหน้า และมีข้อ จำกัด สูงสุดบางประการที่ต้องเข้าใจด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพ

ชั้นวางและซ้อนเพื่อความสะดวก วินัย ประสิทธิภาพ

รูปลักษณ์ที่มองเห็นได้ของโต๊ะทำงานของวิศวกรมีตั้งแต่เรียบร้อยพอสมควรไปจนถึงไม่เป็นระเบียบอย่างเหลือเชื่อ ความจริงก็คือม้านั่งจำนวนมากเริ่มต้นอย่างเรียบร้อย แต่บ่อยครั้งที่ความยุ่งเหยิงเพียงแค่ "สร้างขึ้น" และ PSU เดี่ยวหรือหลายตัวและลีดของพวกมันก็เพิ่มความยุ่งเหยิงนั้น ในกรณีอื่นๆ PSU เป็นส่วนหนึ่งของชุดเครื่องมือวัดที่ติดตั้งแร็คไว้ด้วยเหตุผลหลายประการ:

  • เป็นส่วนหนึ่งของ ATE อิสระหรือโครงการประเมินผลระยะยาว
  • เพื่อให้ระบบมีความสมบูรณ์และเพิ่มความน่าเชื่อถือโดยทำให้แน่ใจว่าทุกอย่างมีตำแหน่งที่ต้องการและสายเคเบิลทั้งหมดได้รับการสวมใส่อย่างเต็มที่และมีการบรรเทาความเครียด
  • ความจำเป็นในการขนส่งและติดตั้งใหม่ในที่สุด

ด้วยเหตุผลเหล่านี้ XP Power จึงเสนอชุดติดตั้งบนแร็ค PLS600 สำหรับ PLS600 PSU (รูปที่ 7)

รูปภาพของ XP Power PLS600 Rack Mount Kit รูปที่ 7: XP Power PLS600 Rack Mount Kit ช่วยลดความยุ่งยากในการติดตั้งยูนิต PLS600 เพียงตัวเดียวหรือคู่ยูนิตแบบเคียงข้างกันในชั้นวางอุปกรณ์แชสซีมาตรฐาน (ที่มาของภาพ: พลัง XP)

เนื่องจากสมาชิกทั้งหมดในซีรีส์ PLS600 มีขนาดตัวเครื่องเท่ากัน ชุดนี้จึงใช้ได้กับทุกคน การติดตั้ง PSU โดยใช้ชุดอุปกรณ์นี้ทำได้ง่ายและรวดเร็ว โดยชุดอุปกรณ์นี้อนุญาตให้ติดตั้ง PSU สองตัวเคียงข้างกัน

สรุป

หน่วยจ่ายไฟแบบตั้งโต๊ะมีรูปแบบและฟังก์ชันที่แตกต่างจากยูนิตฝังตัวที่มีการควบคุมหรือปรับแต่งของผู้ใช้เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย PSU แบบตั้งโต๊ะหรือแบบ "ห้องปฏิบัติการ" เป็นเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการพัฒนาต้นแบบ การดีบัก และการทดสอบ ตลอดจนแท่นทดสอบแบบติดตั้งกับที่ PSU สำหรับห้องปฏิบัติการที่ออกแบบมาอย่างดีและมีคุณลักษณะมากมาย เช่น ชุดจ่ายไฟในซีรีส์ XP Power PLS600 ให้ทั้งประสิทธิภาพที่เหนือกว่า ตลอดจนความสามารถและฟังก์ชันเพิ่มเติมที่จำเป็นสำหรับการใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่น ตั้งแต่การควบคุมที่แผงด้านหน้าที่สะดวก ไปจนถึงการเข้าถึงเครือข่ายและ ความสามารถในการโปรแกรมที่ขับเคลื่อนด้วยสคริปต์

อ้างอิง

  1. XP Power แหล่งจ่ายไฟ AC-DC PLS600 Series
  2. คู่มือผู้ใช้ XP Power PLS600 Series แหล่งจ่ายไฟ DC ที่ตั้งโปรแกรมได้
  3. คู่มือการตั้งโปรแกรมสำหรับผู้ใช้ XP Power PLS600 Series เครื่องจ่ายไฟ DC ที่ตั้งโปรแกรมได้
DigiKey logo

Disclaimer: The opinions, beliefs, and viewpoints expressed by the various authors and/or forum participants on this website do not necessarily reflect the opinions, beliefs, and viewpoints of DigiKey or official policies of DigiKey.

About this author

Image of Bill Schweber

Bill Schweber

Bill Schweber เป็นวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่เขียนตำราเกี่ยวกับระบบสื่อสารอิเล็กทรอนิกส์สามเล่ม รวมถึงบทความทางเทคนิค คอลัมน์ความคิดเห็น และคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์หลายร้อยฉบับ ในบทบาทที่ผ่านมาเขาทำงานเป็นผู้จัดการเว็บไซต์ด้านเทคนิคสำหรับไซต์เฉพาะหัวข้อต่าง ๆ สำหรับ EE Times รวมทั้งบรรณาธิการบริหารและบรรณาธิการอนาล็อกที่ EDN

ที่ Analog Devices, Inc. (ผู้จำหน่าย IC แบบอะนาล็อกและสัญญาณผสมชั้นนำ) Bill ทำงานด้านการสื่อสารการตลาด (ประชาสัมพันธ์) ด้วยเหตุนี้เขาจึงอยู่ในทั้งสองด้านของฟังก์ชั่นประชาสัมพันธ์ด้านเทคนิคนำเสนอผลิตภัณฑ์เรื่องราวและข้อความของบริษัทไปยังสื่อและยังเป็นผู้รับสิ่งเหล่านี้ด้วย

ก่อนตำแหน่ง MarCom ที่ Analog Bill เคยเป็นบรรณาธิการของวารสารทางเทคนิคที่ได้รับการยอมรับและยังทำงานในกลุ่มวิศวกรรมด้านการตลาดผลิตภัณฑ์และแอปพลิเคชันอีกด้วย ก่อนหน้าที่จะมีบทบาทเหล่านั้น Bill อยู่ที่ Instron Corp. ซึ่งทำการออกแบบระบบอนาล็อกและวงจรไฟฟ้าและการรวมระบบสำหรับการควบคุมเครื่องทดสอบวัสดุ

เขาจบทางด้าน MSEE (Univ. of Mass) และ BSEE (Columbia Univ.) เป็นวิศวกรวิชาชีพที่ลงทะเบียนและมีใบอนุญาตวิทยุสมัครเล่นขั้นสูง Bill ยังได้วางแผนเขียนและนำเสนอหลักสูตรออนไลน์ในหัวข้อวิศวกรรมต่าง ๆ รวมถึงพื้นฐานของ MOSFET, การเลือก ADC และการขับไฟ LED

About this publisher

DigiKey's North American Editors