Alimentatori da laboratorio

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Sorgenti DC con livelli di uscita flessibili

Dispositivi di rete programmabili con autoranging

Gli alimentatori programmabili DC sono uno strumento essenziale nei laboratori di elettronica, nello sviluppo dei prodotti e, in particolare, nei banchi di prova. Generalmente le fasi di test devono essere eseguite con diverse condizioni di funzionamento; un alimentatore di rete DC, pertanto, deve coprire sia con una grande quantità di corrente che con un'ampia gamma di tensione, per poter soddisfare gli stati operativi desiderati del dispositivo da collaudare.

Gli alimentatori convenzionali dispongono di caratteristiche di uscita ad onda quadra, ovvero la tensione e la corrente di uscita massime definiscono automaticamente la potenza massima in uscita (Pmax = Imax x Umax). In pratica, ciò significa che gli alimentatori di rete DC sono vincolati a larghezze di banda di corrente e tensione limitate. Ad esempio, gli alimentatori di rete DC convenzionali per correnti di uscita elevate, in genere, sono adatti soltanto a tensioni relativamente ridotte.

 

Ogni test ha bisogno di una sorgente DC appropriata

Per le postazioni di prova e le apparecchiature da laboratorio, è necessario disporre di un gran numero di sorgenti DC appropriate, così da poter riprodurre i vari stati operativi (corrente elevata/tensione elevata/corrente elevata + tensione elevata). Come alternativa alle molteplici sorgenti DC, si potrebbe utilizzare anche una singola sorgente di grandi dimensioni, in grado di supportare tutte le gamme di tensione e corrente necessarie. Questa sorgente dovrà poi essere dimensionata per un livello di potenza molto elevato, che sarebbe estremamente costoso.

Esempio:
Esaminiamo due diverse utenze da 3 kW, con tensioni di esercizio diverse: per il primo campione, sono necessari 0 - 30 V/0 - 100 A = 3 kW. Il secondo campione deve essere collaudato con una tensione di 0 - 60 V e una corrente di 0 - 50 A. - Per poter eseguire entrambe le prove tramite un unico dispositivo di rete convenzionale, quest'ultimo dovrà avere prestazioni pari a 6 kW, perché 60 V e 100 A sono i valori massimi di corrente e tensione, che dovranno essere prodotti dalla sorgente DC:

  Tensione di prova Corrente di prova Pmax
Utenza 1 0….30V 0-100A 3 kW
Utenza 2 0….60V 0-50A 3 kW
Sorgente DC convenzionale: Max. 60 V Max. 100 A 6 kW


ovvero, sebbene i campioni abbiano un assorbimento di potenza di soli 3 kW, l'alimentatore di rete da 6 kW deve essere (sovra)dimensionato. Questo (sovra)dimensionamento aumenta i costi dell'alimentatore di rete in maniera esorbitante.

Risparmio economico con l'autoranging

Gli alimentatori di rete con la funzione "autoranging" non dispongono di caratteristiche in uscita ad onda quadra, ma di un'ampia gamma di corrente e di tensione. La larghezza di banda della tensione e della corrente di uscita abbinate ad una potenza media in uscita consentono un impiego più flessibile rispetto ai dispositivi convenzionali. I dispositivi dotati di autoranging supportano, pertanto, molte più applicazioni rispetto ai dispositivi tradizionali. Di conseguenza, non è necessario disporre di più alimentatori di rete diversi per portare a termine le varie attività.

Ideale per i banchi di prova

Il concetto di autoranging è meglio applicabile, per esempio, su utenze come gli impianti di riscaldamento con valvole wafer o applicazioni plasma a basso voltaggio. In queste applicazioni, la tensione iniziale e' relativamente alta con un carico relativamente ridotto. Tuttavia durante lo svolgimento del processo, la tensione si riduce, facendo aumentare la richiesta di corrente in modo significativo. I dispositivi dotati di livelli di uscita flessibili sono in grado di soddisfare queste esigenze in modo particolarmente efficace. Un altro esempio di aree di applicazione sono la grande varieta' di dispositivi di accumulo dell'energia come pacchi batteria ricaricabili, Ultracaps, blocchi accumulatori al piombo, NiMH o al litio . Nel settore fotovoltaico, gli alimentatori di rete con funzione autoranging vengono utilizzati per le prove sul campo dei convertitori perché la sorgente DC con autoranging utilizza gran parte della gamma di corrente necessaria a simulare i pannelli solari.

Suggerimento: Sorgenti DC con autoranging