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设备损坏 对于并联操作,将仅连接额定电压相同的电源。 |
电流共享是一种模拟控制功能,最高可将输出电压微调至设备额定电压的 0.5%,因此在电压优先或电流优先模式下操作时可以并联多个设备。这样一来,额定电压相同的型号可在参与的设备间共享电流。
电流共享设置包括输出端子的并联以及按照并联连接数的说明连接共享电缆。共享电缆提供模拟信号,允许额定电压相同的设备平等共享电流。
您还须连接和配置输出 On Couple 和 Off Couple 数字端口信号,使已同步仪器具备打开和关闭功能。
最后,您还须使用瞬变阶跃生成器来配置任何后续输出电压(或电流)值,以便所有已配置的更改在所有设备中进行同步。将其中一个数字端口针脚配置为可以生成和接收阶跃触发。
下表列出了电流共享操作的详细信息:
这样便可为使用已安装的电流共享电缆的并联或非并联操作配置设备。启用电流共享后,前面板状态指示器显示“P”,指示已启用共享功能和关闭共享继电器,以将仪器连接到共享总线。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择输出\高级\CurrSharing |
要启用电流共享,请输入以下命令: |
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如果禁用输出,则共享继电器将自动打开,并断开设备与共享总线的连接。 |
有关详细信息,请参考输出耦合控制。按下图将 On Couple 和 Off Couple 信号连接到并联设备:
将针脚 6 配置为 On Couple 针脚;将针脚 7 配置为 Off Couple 针脚。此设置保存在非易失性存储器中。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择系统\IO\数字端口\针脚 依次选择“针脚 6”、“功能”和“On Couple”。 |
要将针脚 6 设置为“On Couple”,请输入以下命令: |
启用“On Couple”/“Off Couple”功能。此设置保存在非易失性存储器中。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择输出\序列\耦合 选中“启用”启用输出耦合。 |
要启用输出耦合,请输入以下命令: |
您无需指定开启延迟、关闭延迟或延迟偏移。
对于每个 1 kW 设备:ICL_1kW =ICL_TOTAL / (NT+N2kW)*
对于每个 2kW 设备:ICL_2kW =2(ICL_TOTAL) /( NT+N2kW)
其中:
ICL_1kW 是 1 kW 设备的电流限制设置
ICL_2kW 是 2 kW 设备的电流限制设置
ICL_TOTAL 是所有单个电流限制的总和
NT 表示任意额定值的并联设备总数
N2kW 表示 2 kW 并联设备的总数。
*如果没有可用的 2 kW 设备,那么 N2kW= 0。
注意在混合电源配置中,必须将 2 kW 设备的电流限制设置为 1 kW 设备的电流限制值的两倍。这是因为在混合电源配置中,每个 2 kW 设备提供的电流量是每个 1 kW 设备的两倍。
达到任何并联设备的电流限制设置后,该设备的输出电流将限制为其指定的设置。
注意,在电流优先模式下,只要所有设备在电压限制模式下运行,并且状态指示器处于打开状态,则共享配置就会平衡电流。
有关详细信息,请参考配置瞬变阶跃。按上图将触发信号连接到并联设备。然后启用“瞬变阶跃”功能。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择瞬变\模式 选择电压模式或电流模式。 |
要启用电压瞬变模式,请输入以下命令:VOLT:MODE STEP |
在电压优先模式下,电流瞬变必须保持设置为 Fixed。在电流优先模式下,电压瞬变必须保持设置为 Fixed。
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前面板 | SCPI 命令 |
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选择瞬变\阶跃 选择“触发电压”框或“触发电流”框,然后输入阶跃值。 |
在电压优先模式下: |
将“主要”设备(设备 1)指定为阶跃触发信号源。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择瞬变\阶跃 选中启用触发输出。 |
选择“阶跃”功能作为触发源: |
将针脚 1 配置为所有设备中的瞬变触发源。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择瞬变\触发源 从下拉列表中选择针脚 1。 |
选择瞬变触发源: |
将针脚 1 配置为“主要”设备(设备 1)的触发输出。
主要设备将提供触发信号以使所有设备同步。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择系统\IO\数字端口\针脚 选择针脚 1,然后选择“Trig Out”功能。保持极性设置为“正极”。 |
选择触发输出功能: |
针对剩余并联设备(设备 2、3 等),将针脚 1 配置为触发输入
这些设备将接收来自主设备的触发信号。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择系统\IO\数字端口\针脚 选择针脚 1,然后选择“Trig In”功能。保持极性设置为“正极”。 |
选择触发输入功能: |
启用输出。所有输出将被设置为初始电压和电流值。
前面板 | SCPI 命令 |
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按“主要设备”(设备 1)上的 Output 键 |
在“主要设备”(设备 1)上: |
启动所有设备上的瞬变系统。
前面板 | SCPI 命令 |
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选择瞬变\控制 选择“启动”。 |
启动瞬变触发系统: |
触发其他输出更改。所有设备将被设置为阶跃值。仅在“主要设备”(设备 1)上:
前面板 | SCPI 命令 |
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选择瞬变\控制 选择“触发”。 |
要触发阶跃瞬变,请输入以下命令: |
已针对并联操作对 APS 设计进行了优化。因此,可确保将并联设备对规格的影响降至最低。
如果设备为并联设备,则除负载调节规格外,不存在任何规格降级。所有其他规格,包括输出噪声、编程精度、回读精度和瞬态响应均不受并联操作影响。例如,并联组合的瞬态响应规格与单个设备的瞬态响应相同。
如果已启用电流共享的两个或更多设备并联,则将产生很小的附加电压调节效应。在最坏情况下,附加电压调节效为如下所示:
∆VOUT(WORST_CASE) =0.003%(VRATING)
要确定特定设备的总输出电压调节效应,必须将下表中的最坏情况值添加到每个并联设备的 CV 负载调节规格。
基于各自的额定电压,每个设备均存在最坏情况值。
VRATED | ∆VOUT(WORST_CASE) |
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9 V |
0.27 mV |
20 V | 0.60 mV |
40 V | 1.20 mV |
60 V | 1.80 mV |
80 V | 2.40 mV |
120 V | 3.60 mV |
160 V | 4.80 mV |
示例: 有两个并联的 80 V 设备。由于上表中电流共享为 2.4 mV,因此会产生负载调节效应。CV 负载调节规格为 2 mV。因此,总输出电压调节效应为 2 mV + 2.4 mV 或 4.4 mV。
本节描述了并联设备的电流共享效应。 如果在电压优先模式下的接近电流限制设置情况下运行,在电流优先模式下载接近电压限制的情况下运行或使用低电流量程,则这仅会影响并联设备的运行。
在理想电流共享配置中,总负载电流将在所有并联电源之间平均共享。 例如,如果有三个 1 kW 设备并联,并且负载总共为 75 A,则每个 1 kW 设备将正好 贡献 25 A 电流到总负载电流需求。
然而,由于内部偏移和并联设备间的差异,在单个设备中共享的实时电流将略有不同。通常这不会影响设备运行或负载以任何方式累积的总电流。但是由于这些轻微共享差异,单个设备的输出电流可能会早于其他设备达到电流限制设置。这将导致电流共享故障 (CSF),也就是说其中一个设备不再平等共享电流。这些设备将继续寻求电流源直至达到所有设备的电流限制设置。如果负载电流尝试提高单个电流限制总和,则并联设备将处于恒定电流模式,并且调整输出电流,而不是输出电压。
电流共享偏差可影响运行的另一个方式是影响在 N7900 型号上使用低电流测量范围的时间。电流共享偏差作为输出电流百分比,在低电流级别运行时其值大于在高电流级别运行时的值。因此,如果在小于 10 % 的额定输出电流运行,则并联设备间的电流共享出现偏移错误的可能比较大,足以导致在低电流范围内产生意外的“超出范围”测量错误。因此建议将测量范围设置保留为“自动”。
注意,在共享电流时,并联设备贡献的电流的代数和始终等于负载累积的总电流。 要确定总负载电流,必须汇总单个并联设备的输出电流读数。
如果需要确定最坏情况电流偏差的内容,请参阅电流共享教程。