Investire nel futuro con gli alimentatori di nuova generazione

SISTEMI DI POTENZA –

In laboratorio come in produzione, gli alimentatori ad alta potenza della serie HMP promettono una fruibilità a lungo termine e un basso costo di investimento per stare al passo con le sempre nuove esigenze.

Gli alimentatori sono utilizzati, nella maggior parte dei casi, per fornire tensione e corrente a componenti o semilavorati. Dal momento che nei laboratori, e in generale in ogni unità di progettazione, le necessità cambiano continuamente, cambiano di pari passo anche i requisiti che gli alimentatori devono soddisfare. Tra i criteri che ne condizionano la scelta, i quattro più importanti sono: campo di tensione, portata di corrente, numero di canali e ripple residuo. È abbastanza scontato che la scelta cada su uno strumento le cui prestazioni, in termini di tensione, corrente e numero di canali, siano superiori a quelle richieste dalla specifica applicazione del momento: e ciò perchè è molto probabile che queste prestazioni già da domani siano appena sufficienti. Come tendenza ormai consolidata, i componenti utilizzati nei moderni circuiti elettronici richiedono tensioni più basse a fronte di correnti più alte, sebbene in diverse strumentazioni e apparecchiature particolari come ad esempio nell'industria automobilistica permangano tuttora i valori di tensione standard di 12 e 24 V. Per questa ragione un alimentatore universale dovrebbe essere in grado di fornire sia correnti elevate (spesso oltre i 5 A), assieme a un ampio range di tensione (almeno 28 V). D'altro canto, per soddisfare i requisiti a basse tensioni e, soprattutto, le rigide specifiche di tolleranza, sono necessarie alte risoluzioni in mV e mA.

In linea con requisiti stringenti
Gli alimentatori ad alta potenza della serie HMP di Hameg forniscono fino a 10 A per canale, valori di tensione compresi tra 0 e 32 V e risoluzione fino a 1 mV e 0,1 mA, risultando così in linea con i requisiti più esigenti. Questa risoluzione è stata ottenuta grazie all'impiego di convertitori A/D simili a quelli utilizzati nei multimetri a 4 cifre e mezza con precisione 0,05%, col risultato che in applicazioni a quattro canali si possono risparmiare fino a 8 multimetri esterni. Inoltre, per quanto riguarda le misure di corrente, si può contare su una intelligente procedura di average da parte del processore integrato e del suo firmware che migliora la leggibilità evitando le lunghe medie che fanno perdere tempo in applicazioni di controllo remoto. Ciò è particolarmente utile in quelle situazioni in cui i valori di corrente presentano grandi variazioni nel tempo, come nel caso della carica di batterie ad impulsi, sistemi di elaborazione e time slot per telecom. La serie HMP, grazie all'uso combinato di tradizionali trasformatori di rete, convertitori a commutazione sul secondario e post regolatori lineari, è in grado di abbattere il ripple residuo fino al valore eccezionalmente basso di 150uVrms. Nei laboratori di progettazione, dove si sviluppano nuovi prodotti, sempre più si ha a che fare con circuiti che impiegano semiconduttori realizzati nelle più recenti e svariate tecnologie. Per testare questi circuiti è necessario disporre di più tensioni che, se nella versione definitiva saranno fornite da un alimentatore dedicato, al momento in laboratorio vengono prelevate da singoli alimentatori. E visto il continuo e inarrestabile sviluppo di nuove tecnologie, e il vasto panorama di tensioni che ne consegue, in un futuro abbastanza prossimo anche gli alimentatori a 4 canali potranno rivelarsi insufficienti. A prima vista, l'impiego di diversi alimentatori con un numero ridotto di canali può sembrare più versatile, ma una soluzione di questo tipo, oltre ad essere ingombrante dal punto di vista dello spazio occupato, è probabilmente molto più costosa; per giunta non può offrire il tracking tensione/corrente e può causare problemi all'accensione o allo spegnimento del circuito in prova.
Come tutte le apparecchiature Hameg, gli strumenti della serie HMP sono sovrapponibili, risolvendo così il problema dello spazio, sempre limitato, sui tavoli di laboratorio. Inoltre, a seconda dei requisiti e del budget a disposizione, sono fornibili strumenti a 2, 3 e 4 canali nelle classi da 200 e 400W.

Funzioni innovative
L'inarrestabile evoluzione delle applicazioni di laboratorio impone che gli alimentatori siano in grado di rispondere a requisiti sempre più innovativi, come:
• protezione programmabile da sovratensioni;
• fusibili elettronici;
• impostazioni sincrone di tensione e corrente;
• forme d'onda arbitrarie di tensione e corrente;
• ingressi di "Sense" per la compensazione delle perdite nei cavi;
• connessione dei canali in serie e in parallelo.
La serie HMP, nelle sue versioni standard, è in grado di soddisfare tutte queste esigenze. La funzione FuseLink permette di combinare tra loro i fusibili elettronici dei singoli canali: l'utente sarà così in grado di definire quali canali dovranno essere spenti in caso di guasto. Una possibile applicazione può essere, ad esempio, il controllo di due motori di posizionamento. Se il canale 1 è dedicato all'alimentazione del circuito di controllo e i canali 2 e 3 alimentano i motori, bisogna assicurare che, in caso di malfunzionamento del circuito di controllo, entrambi i motori vengano spenti: in altre parole, i canali 2 e 3 dipendono dal canale 1. Se, ad esempio, la corrente assorbita da uno dei motori supera un determinato limite regolabile a piacere, sarà necessario spegnere entrambi i motori, ma non l'alimentazione del circuito di controllo: in questo caso il canale 2 dipende solo dal canale 3, e il canale 3 dipende solo dal 2. Forme d'onda arbitrarie di tensione e corrente possono essere facilmente generate tramite la funzione EasyArb, implementata direttamente nello strumento oppure su un Pc tramite un software disponibile gratuitamente. I punti definibili sono 128 e per ciascuno di essi è possibile impostare qualsiasi valore di tensione e di corrente. L'intervallo di tempo tra i punti, da 10ms a 60s, garantisce la programmazione di forme d'onda assolutamente arbitrarie, il che aiuta a definire meglio i cicli di carica di batterie o a simulare cadute di tensione allo scopo di testare le reazioni di un circuito. Le forme d'onda arbitrarie, una volta generate, possono essere salvate nella memoria dello strumento e richiamate successivamente in qualsiasi momento. Ogni canale è infine dotato di controlli propri, così da poter essere programmato in maniera del tutto indipendente dagli altri. Per quanto riguarda gli alimentatori utilizzati in produzione, vi sono altri requisiti da soddisfare, soprattutto nel caso di test automatizzati, ambito nel quale la programmabilità è una risorsa fondamentale. Tutti gli alimentatori HMP, come prestazione standard, possono essere controllati a distanza e sono provvisti di una doppia interfaccia plug-in RS-232/USB galvanicamente isolata, che può essere sostituita da una dual card Usb/Ethernet o una Gpib card direttamente dal cliente con una piccola spesa aggiuntiva. La serie HMP offre un set di comandi molto simile allo standard Scpi, tipico nei sistemi di test e misura automatici, per una programmazione più efficiente e per evitare il più possibile modifiche all'interno di programmi già esistenti. I driver LabView e LabWindows Cvi sono disponibili per download gratuito sul sito di Hameg. Gli utenti Ate poi apprezzeranno particolarmente gli economici kit per il montaggio in rack da 19“ (a 2 e 3 unità) e la disposizione delle uscite sul pannello posteriore, assieme agli ingressi di "Sense".

Potenti e flessibili
Nei moderni ambiti produttivi, si sono registrati negli ultimi anni notevoli evoluzioni in merito ai requisiti per sistemi di test, specialmente riguardo alla flessibilità rispetto alle esigenze dei clienti. Nel passato i semilavorati e i sistemi dovevano restare in produzione per parecchi anni; oggi i cicli di vita dei prodotti, specialmente nel mercato consumer, si valutano a mesi. Pertanto, le strutture produttive e di test non conoscono oggi con quali standard dovranno misurarsi nel futuro, così che anche i requisiti per quanto riguarda gli alimentatori sono destinati a cambiare continuamente. In questo contesto, la definizione di "alimentatore più adatto" ha cessato di esistere e, per realizzare i previsti ritorni di investimenti, nell'allestimento di stazioni di test si ricorre ad alimentatori sempre più potenti e flessibili. Per questo gli alimentatori ad alta potenza della serie HMP spiccano per la loro combinazione tra caratteristiche, potenza, precisione, applicabilità e prezzo: nel laboratorio come in produzione, essi promettono una fruibilità a lungo termine e un basso costo di investimento per stare al passo con le sempre nuove esigenze. La serie HMP è costituita dall'alimentatore a 2 canali HMP2020 (0-32V/ 0-10A; 0-5.5V/0-5A; 188Wmax.), dal 3 canali HMP2030 (2x 0-32V/0-5A; 1x 0-5.5V/0-5A; 188Wmax.) e dall'HMP4040 a 4 canali (4x 0-32V/0-10A; 384Wmax.).

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