Rohde & Schwarz NGM200 - серия источников питания/нагрузки

R&S NGM200 - серия источников питания/нагрузки специализированного класса от Rohde & Schwarz для применения в лабораторном тестировании и автоматическом испытательном оборудовании. Данные источники питания разработаны для выполнения конкретных задач и имеют уникальные возможности, например такие, как эмуляция характеристик аккумуляторной батареи и работа в качестве электронной нагрузки для точного потребления тока и управляемого рассеивания мощности. При использовании в работе источников питания данной серии нет необходимости в дополнительном цифровом мультиметре в рамках измерительной системы.

Отличительные черты серии NGM200 - короткое время восстановления и низкий уровень погрешности. Это позволяет использовать приборы при разработке и наладке устройств цифровой связи (например, мобильных устройств и др. приборов IoT) при переключении из режима ожидания на режим передачи. Высокая скорость сбора данных и реалистичная имитация аккумуляторных батарей обеспечена двухквадрантной архитектурой источников питания.

Благодаря быстрому восстановлению менее чем за 30 мкс, минимальным выбросам даже при резком изменении нагрузки и быстрому регулированию импеданса источники питания R&S NGM200 идеально подходят для подачи питания на устройства IoT и другие устройства, работающие от аккумуляторов. При скорости сбора данных до 500 000 отсчетов в секунду могут быть зафиксированы даже очень быстрые изменения напряжения или тока.

Области применения

Источники питания R&S NGM200 — идеальный выбор для сложных задач. Они используются в лабораториях НИОКР и интегрированы в системы производственных испытаний. Источники питания могут быть установлены в 19-дюймовые стойки с помощью стоечного держателя R&S HZN96. Разъемы на задней панели и компактная конструкция являются ключевыми факторами для использования в испытательных системах.

Спецсерия источников питания/нагрузки  R&S NGM200 позволяет исключить применение мультиметра в рамках проведения измерительных задач. Исходя из заложенных технических возможностей, приборы серии прекрасно подойдут для разработки и отладки цифровых устройств (в том числе устройств IoT), работы в качестве электронной нагрузки, для разработки источников питания, в рамках образовательных/учебных процессов, для участия в производственных/лабораторных испытаниях и в составе автоматических измерительных систем.

Модельный ряд серии R&S NGM200

Преимущества источников питания R&S NGM200

Продвинутые технические возможности для сложных измерений

Удобство эксплуатации

Спецразработка для лабораторий и испытательным систем

• Предназначены для использования в лабораториях и системных стойках
• Четырехпроводное подключение
• Разъемы на передней и задней панелях
• Полноценное ДУ
• Быстрая работа на шине и на рабочем столе
• Компактные размеры и бесшумная работа

Особенности источников питания R&S NGM200

Быстрая стабилизация нагрузки

Бытовые электронные изделия (мобильные телефоны и устройства IoT) имеют специфичный режим работы - они потребляют очень низкий ток в режиме ожидания и при включении режима передачи ток резко увеличивается. Источник питания, используемый для энергоснабжения таких ИУ, должен поддерживать изменения нагрузки от нескольких мкА до нескольких А без падений и выбросов напряжения. Новая электрическая схема источников питания R&S NGM200 позволяет задавать режим стабилизизации  изменения нагрузки. 

Стандартная настройка «Fast» (Быстрая работа) со временем восстановления менее 30 мкс разработана для оптимизации высокоскоростных процессов. Отключение настройки «Fast» незначительно увеличивает время восстановления с целью предотвращения выбросов в особых условиях нагрузки. Источники питания R&S NGM200 очень быстро стабилизируют выходное сопротивление. Особенно в диапазоне от –50 мОм до 2 Ом, когда время восстановления может достигать < 200 мкс.

Линейная схема: минимальный уровень остаточных пульсаций и низкий уровень шума

Современные электронные схемы цифровых устройств сложны и чувствительны к помехам перепадам напряжения. Для подачи напряжения без помех на такие устройства, источники питания должны обеспечивать исключительно стабильные выходные напряжения и токи, без каких-либо пульсаций и шума. Источники питания R&S NGM200 регулируются линейно, что идеально подходит для чувствительных ИУ.

Разрешение до 6 ½ разрядов

При измерении напряжения, тока и мощности считывание происхо-дит с разрешением до 6 ½ разрядов, что делает источники питания R&S®NGM200 оптимально подходящими для устройств, которые име-ют низкое энергопотребление в режиме ожидания и большие токи в режиме полной нагрузки. Два диапазона измерения напряжения и че-тыре диапазона для измерения тока обеспечивают высокую точность и разрешение до 1 мкВ/10 нА.

Измеряемые токи и напряжения отображаются с разрешением 6 ½ разрядов

Функция цифрового вольтметра - мультиметр не нужен

В базовой комплектации R&S NGM200 измеряют напряжение, подаваемое на ИУ. При подключении опции R&S NGM-K104 активируется порт подключения внутреннего цифрового вольтметра к любой точке измеряемой схемы. Использование такой опции позволяет отказаться от использования дополнительного мультиметра при проведении измерений.

Гальваническая развязка каналов

Оба канала двухканального R&S NGM202 полностью изолированы друг от друга и не заземлены на корпус. Они могут использоваться в качестве независимых источников питания или в виде каскадного соединения. Каналы могут подключаться параллельно с целью получения более высоких токов или последовательно с целью получения более высоких напряжений. Подключение двух каналов облегчает подачу питания на биполярные схемы, которым может требоваться, например, напряжение +12 В/–12 В.

Двухквадрантный режим работы: источник + нагрузка

Двухквадрантная архитектура построения источников питания серии позволяет применять приборы как в качестве источника, так и потребителя тока, что, в свою очередь, позволяет имитировать аккумуляторы или нагрузки. Это важная особенность приборов серии. Источник питания автоматически переключается с режима источника на режим потребителя (электронной нагрузки). Как только внешнее подаваемое напряжение превышает установленное номинальное напряжение, ток начинает течь в источник питания. На это указывает отрицательное значение тока.

На рисунке показан пример, когда канал 2 работает в качестве нагрузки. На это указывает отрицательное значение тока.

Имитация аккумулятора

Характеристики реальных аккумуляторных батарей зависят от типа аккумулятора и состояния заряда. Емкость, напряжение холостого хода (Voc) и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) явля-ются важными характеристиками аккумулятора, которые зависят от его состояния заряда (SoC). Дополнительная функция R&S NGM-K106 позволяет пользователям моделировать поведение аккумуляторов при различных условиях зарядки, например, при питании от ИУ. Чтобы задать модель аккумулятора, данные о нем могут быть легко введены с помощью встроенного редактора. Наборы данных для общих типов аккумуляторных батарей Pb, Li-Ion, NiCd и NiMH доступны в виде предварительно настроенных файлов. Они легко изменяются в соответствии с требованиями конкретной задачи. Дополнительные наборы данных моделей аккумуляторов можно загрузить с USB-устройства и сохранить в источнике питания R&S NGM200.

Когда требуется оптимизировать жизненный цикл устройства с аккумуляторным питанием, необходимо учитывать режим разряда конкретного типа аккумулятора. Функция имитации батареи прибора R&S NGM200 позволяет имитировать реальные выходные характеристики аккумулятора. Тестирование может основываться на выбранной модели аккумулятора, а его емкость, заряд SoC и напряжение Voc могут быть установлены в любое состояние для проведения испытаний в конкретных условиях. Также может моделироваться режим зарядки аккумулятора. Это особенно важно при разработке зарядных устройств. Для таких задач источник питания R&S NGM200 используется в режиме электронной нагрузки.

Оба случая позволяют осуществлять динамическое моделирование, означающее, что Voc, ESR и SoC изменяются в соответствии с условиями заряда/разряда, как в настоящем аккумуляторе. Состояние за-ряда показывается графически; все остальные значения отображают-ся численным образом.

Основные параметры, определяющие состояние аккумулятора, отображаются в одном окне.

Функция FastLog

Высокоскоростной сбор данных для захвата результатов измерения напряжения и тока. Данные могут быть сохранены на внешнем USB-устройстве или могут быть переданы на внешний ПК через USB или локальную сеть. При скорости сбора данных до 500 тыс. отсчетов/с результаты измерения напряжения и тока доступны каждые 2 мкс. Вариативно можно как считывать напряжения с прибора,так и использовать опцию цифрового вольтметра (R&S NGM-K104), с которой можно регистрировать это напряжение со скоростью 500 тыс. отсчетов/с. При работе на двухканальной модели R&S NGM202 сбор данных можно вести одновременно по обоим каналам. При таком высокоскоростном сборе данных среди минимальных/максимальных значений можно обнаруживать даже пики в микросекундном диапазоне, которые не могут быть обнаружены более медленными приборами.

Функция быстрой регистрации данных отслеживает изменения напряжения/тока с разрешением до 2 мкс. С ее помощью можно обнаружить выбросы, которые не определяются более медленными приборами.

Функция QuickArb

Функция QuickArb позволяет пользователям вручную настраивать последовательности значений время/напряжение или время/ток с помощью пользовательского интерфейса или программировать их с помощью внешних интерфейсов. Такой функционал незаменим при задачах изменения напряжение или тока при проведении последовательности испытаний, например, для имитации различных условий зарядки аккумулятора. Отличие функции QuickArb от уже известной функции Arb в том, что новая версия поддерживает в одном цикле большее количество (4096) точек. Также можно выполнять интерполяцию между дискретными точками и выбирать, следует ли применять последовательность значений напряжения 1 В – 2 В – 3 В или значения напряжения должны увеличиваться с применением линейной интерполяции. Последовательности можно программировать, что существенно повышает скорость работы R&S NGM200 по сравнению с другими источниками питания.

Функция EasyRamp

Функция EasyRamp позволяет создавать в ручном или дистанционном режиме тестовые последовательности с имитацией рабочих условий, при которых исключается резкий рост питающего напряжения. Выходное напряжение может увеличиваться непрерывно во временном интервале от 10 мс до 10 с. 

Четырехпроводное подключение

Функция четырехпроводного подключения компенсирует падение напряжения на проводах питания. Фактически присутствующее на нагрузке напряжение измеряется с помощью дополнительной пары компенсирующих линий, и это значение используется для регулирования напряжения непосредственно на нагрузке. Разъемы для линий компенсации расположены на задней панели. На передней панели источника питания модели R&S NGM201 также есть разъемы для линий компенсации.

Разъемы на передней и задней панелях

Безопасные гнезда на передней панели источников питания R&S NGM200 рассчитаны на 4-мм штекеры (типа «банан»). Для удобного использования в системных стойках на задней панели приборов предусмотрены дополнительные разъемы для всех каналов (включая линии компенсации). Дополнительно доступны цифровые входы и выходы. Они могут использоваться как входы запуска/блокировки и выходы управления/отказа. Аппаратное обеспечение опции R&S NGM-K103 уже предустановлено в приборе (включается ключевым кодом, который заказывается отдельно).

Дистанционный режим управления

Источники питания поддерживают полноценное ДУ, что очень удобно при работе в испытательных системах. Базовая комплектация содержит интерфейсы USB и LAN (Ethernet) устанавливаются в стандартной ком-плектации. С помощью этих интерфейсов можно дистанционно управлять всеми параметрами электропитания. Опционально возможна установка беспроводного LAN-интерфейс (опция R&S NGM-K102). Модуль WLAN-интерфейса, который включается с помощью ключевого кода (заказывается отдельно), поддерживает режим CLIENT, в котором источники питания автоматически подключаются к сети. Также возможно установить опциональный интерфейс IEEE-488 (GPIB) (опция R&S NGM-B105).

Быстрая работа на шине и на рабочем столе

Для выполнения сложных последовательностей измерений требуется режим работы с еще более оперативными процедурами настройки, измерения и обработки команд. Благодаря современной многоядерной архитектуре они не только гораздо быстрее обрабатывают команды управления по сравнению с традиционными источниками питания, но и делают это в параллельном режиме. Это выгодно пользователям систем автоматизированных испытаний ATE. Приборы также обеспечивают преимущества в ручном режиме работы, например позволяют быстро настраивать последовательности значений в режиме Arb.