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用继电器将正电压变为负电压

2012年6月18日
在某些应用中,测试的某些部分的电压必须是正的,而其他部分的电压必须是负的。安吉利特的Bob Zollo回顾了测试期间使用继电器开关隔离电源的考虑因素。

大多数测试设置只需要正电压来驱动被测设备(DUT)。有些设备也需要负电压。不过,测试电压并不总是固定的。它们的价值和/或极性可能需要改变。例如,当生成I-V曲线时,您需要扫过正电压,然后反向极性并扫过负电压。本文描述了一些方法,以同时提供正、负电压的DUT,以及改变其值和极性在测试期间。

电源连接

让我们先来看看从“正”电源中获得负电压的简单方法图1.几乎所有的电源都以这三种方式之一配置看到表.隔离/浮动供应提供了最大的灵活性,因为它们的输出不绑定到引用。你可以把它们连接成正极电源图2一个.颠倒他们的线索使他们成为负供给图2 b.因为它们是浮动的,所以你可以用应用程序需要的任何方式将它们引用到地面。


1.电源输出端子通常以所示的三种方式之一配置。


2.一个隔离电源可以连接产生正或负输出。

改变极性

在某些应用中,测试的某些部分的电压必须是正的,而其他部分的电压必须是负的。例如,您可能想测试以电池为动力的设备对错误安装电池的容忍度。首先正确地施加电源电压,然后反向施加。这是很容易做到的继电器,以切换极性的隔离电源。

极性倒转继电器

在使用继电器改变极性时,有几个重要的注意事项。

  • 你将永远是编程的正电压。继电器决定输出电压是正的还是负的。
  • 可编程电源需要大量的时间来改变电压。开关前应降低电源电压,开关后应恢复供电电压。对于高性能电源,所需时间可能是几毫秒,而对于基本电源,所需时间可能是数百毫秒。在自动化测试过程中,极性颠倒所消耗的时间可能会显著降低测试速度。
  • 大多数可编程电源不能设置为0v。许多都有最小输出10毫伏或类似的小值。因此,您可能无法设置包含非常低电压的电压扫描图3
  • 机械继电器的切换时间相对较长。时间可以是几十毫秒。这可能会影响设备测试的速度。
  • 当电流极性改变时,继电器切断电流。因此,该DUT在转换过程中失去动力。如果DUT必须连续供电,这可能是不可接受的。
  • 当电流流过继电器时,打开它通常是一个坏主意。这可能会导致电弧并导致继电器过早失效。当改变极性时,应将电源编程为低电压,开关继电器,然后将电源返回到所需的测试电压。
  • 有时需要多个继电器来配置极性反转设置。因此,需要对继电器执行顺序进行排序,以避免电源输出或DUT短路。
  • 当使用遥感时,你需要翻转探测线的极性。这需要额外的继电器。由于几乎没有电流流过传感线,远程传感继电器不需要有大电流触点。确保遥感线在适当的配置之前将电源恢复到所需电压。


3.如果电源不能设置为“零”电压,当极性颠倒时,将在0v附近出现间断。

一些电源制造商提供可选的极性反转继电器。虽然设计您自己的解决方案可能会提供较低的硬件成本,但制造商的解决方案可以节省时间并将配置问题最小化。更重要的是,它提供了一种集成的方法。继电器容量,控制和排序为您处理。

总结

如果你需要的只是一个永远不会变成正极的负极电源,那么一个“反向”连接的隔离电源应该能很好地工作。可编程电源非常灵活,但如果你需要接近零的电压,请确保电源可以提供它们。并不是所有的。如果你需要在正负极之间切换电压,极性反转继电器提供了一种廉价的解决方案,但有显著的局限性:

  • 极性反转时电源中断
  • 增加测试执行时间
  • 需要仔细设计以避免短路

在以后的文章中,我将介绍另外两种产生正电压和负电压的方法,它们克服了极性反转继电器的限制。

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