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Standalone oder integriert in ATE-System

Multifunktionsnetzteil für den Industrieeinsatz

1. März 2023, 16:00 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Integrierter Arbiträr-Generator

In vielen Bereichen ist es wichtig, die Spannung oder den Strom in einem vordefinierten Muster auszugeben, um die entsprechenden Versorgungsmuster durch die jeweiligen Aktivitäten nachzubilden. Im Netzteil DP2031 von Rigol ist ein Arbiträr-Generator (ARB) integriert, um die Ströme oder Spannungen in einer beliebigen Wellenform auszugeben. Hier sind auch einige Templates wie beispielsweise eine Sinusform integriert, die dann mit der benötigten Schrittweite und Frequenz erstellt werden können. Alternativ kann der Anwender auch ein am PC selbst erzeugtes beliebiges Signal in das Gerät eingeben. Die minimale Schrittweite beträgt bis zu 1 ms zwischen den einzelnen Ausgabepunkten – somit lassen sich Spannungs- oder Stromänderungen in einem sehr schnellen Bereich ändern. Bis zu 512 Punkte sind dafür definierbar.

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Zum Beispiel kann das DP2031 ein Leistungsprofil erstellen, das dieselbe Spannung bei unterschiedlichen Stromschritten ausgibt, um den Strombedarf einer Schaltung beim Zuschalten von unterschiedlichen Funktionalitäten zu ermöglichen, zum Beispiel ein IoT-Gerät, das die Informationen über WLAN an den Router abgibt. Die Übertragung erfordert temporär mehr Stromverbrauch (siehe Beispiel in Bild 2), und mit dem ARB-Ausgang lässt sich ein kontinuierlicher oder ein einmaliger Test umsetzen. Das ARB-Signal kann man abspeichern und exportieren. Genauso ist es möglich, sich seine beliebige Wellenform am PC zu erstellen und diese zu importieren. Der Anwender kann das ARB-Signal auch über den SCPI-Befehlssatz in das Gerät programmieren. In dem Gerät lässt sich außerdem definieren, wie der Endstatus aussehen soll oder wie oft das Profil wiederholt oder kontinuierlich ausgegeben werden soll.

Um die Strom- und Spannungswerte optimal ausgeben zu können, ist es wichtig, die Einstellung, Darstellung und die Rückmessgenauigkeit auf einen sehr niedrigen Wert zu setzen. Die Schrittweite der Ausgangswerte kann somit sehr genau ausgegeben werden. Die minimale Einstellung und Darstellung liegt beim DP2031 bei 1 mV und 0,1 mA, damit unter Berücksichtigung der spezifizierten Genauigkeit auch feine Parameteränderungen möglich sind.

Optionaler Niedrigstrom-Modus

Bei IoT-Geräten kommt es nicht nur auf die Strom- und Spannungswerte im Betrieb an. Viele der Geräte arbeiten nur zu einem bestimmten Zeitpunkt, müssen aber immer betriebsbereit sein. Das heißt, sie »schlafen«, bis sie für ihre Funktion »geweckt« werden. Um zum Beispiel batteriebetriebene IoT-Geräte im Schlafmodus nicht zu sehr zu belasten, kann dann ein sehr kleiner Strom fließen, was wiederum eine unnötig schnelle Entladung der Batterie verhindert. Das DP2031 bietet hierfür optional den Modus Niedrigstrom (Low-Current Mode), der bis zu einem Stromwert von 11 mA nutzbar ist. Hierbei beträgt die Darstellungsauflösung 1 µA – somit lassen sich auch kleinste Ströme unter Berücksichtigung der Genauigkeit ab 30 µA generieren und mit der Rücklesedarstellung des DP2031 vermessen.

Vielfältige Analyse-Tools

Das neue Netzteil bietet eine Vielzahl an Analyseformen, wie beispielsweise die Möglichkeit der Vermessung von Strompulsen. Mit der Strompulsanalyse ist es möglich, die Anzahl der Strompulse sowie die Pulsweite festzustellen. Dabei werden nur die Strompulse gezählt, die einen eingestellten Schwellwert überschreiten (Bild 3). Das lässt sich sowohl mit positiven Strommaxima als auch mit unerwünschten Stromeinbrüchen durchführen.

Neben dem Strompuls kann das Gerät auch den Trendgraph von Strom/Spannung oder Leistung von einem der drei Kanäle darstellen. Hierfür ist auf der rechten Seite die aktuelle Messung sichtbar, während auf der linken Seite der Trendgraph über die gesamte Messung zu sehen ist. Die Messwerte können aber auch über einen Echtzeitgraphen angezeigt werden, das heißt, dass der aktuelle Graph im »Roll Modus« zu sehen ist. Der letzte Messpunkt wird aus der Darstellung entfernt, wenn der neue Messpunkt erfasst wird. Mit der Darstellung der Leistung lässt sich die Leistungsabgabe über die Zeit anzeigen. Diese Daten können auch mit dem Datenlogger in den internen Speicher abgespeichert werden. Falls der Speicher von 20 MB nicht ausreicht, kann der Anwender die Daten auch auf einen externen USB-Stick speichern und somit auch Langzeittests durchführen.

Weitere Netzteilmodelle von Rigol

Neben dem Netzteil DP2031 hat Rigol mit dem DP932A, DP932E und dem DP932U drei weitere Netzteilmodelle mit unterschiedlichen Leistungsklassen und Spezifikationen auf dem Markt gebracht. Das DP932U zum Beispiel wurde speziell für den Bereich Ausbildung – wie Schulen, Universitäten etc. – entwickelt. Dieses Modell wird mit speziellen Hardwareeigenschaften wie Sicherheitseingängen (Safety Plugs) an diese Einrichtungen zu einem speziellen Education-Preis verkauft.