Carga electrónica DC de rizado de tensión y corriente

Una fuente de alimentación puede mantener su tensión con total precisión y seguir siendo inservible, porque la cifra que decide si un circuito funciona suele ser la pequeña alterna que cabalga sobre la continua. El rizado es esa cifra, y solo existe mientras la fuente entrega corriente. Medirlo corresponde por tanto a la carga y no a un medidor aparte en el banco.

Vista general del producto

La serie CH6311A es una carga electrónica DC programable en cinco modelos. Tres aceptan 0 a 150 V y dos aceptan 0 a 500 V; la corriente va de 15 A a 60 A, y la potencia es de 150 W en el modelo de entrada y de 300 W en el resto. La medición de rizado está montada en todos los modelos, no se ofrece como opción.

La carga tiene seis modos: tensión constante, corriente constante, potencia constante, resistencia constante, cortocircuito y circuito abierto. Junto a ellos están un ensayo dinámico con pendiente de corriente ajustable, la captura de OCP y OPP, mediciones de tiempos de OVP, de encendido y de mantenimiento, un modo de descarga de batería y un ensayo por lista de 60 pasos.

El panel frontal lleva el visualizador a la izquierda, el teclado y las teclas de dirección a la derecha, un puerto host USB en el panel y los bornes de entrada. El cuerpo mide 215 × 88 × 335 mm, con unos 5,5 kg en el modelo de 150 W y 6,5 kg en los modelos de 300 W.

Cómo funciona la carga electrónica de rizado

La carga absorbe una corriente programada de la fuente y la mantiene mientras la tensión en los bornes se muestrea a 500 kHz. Como el muestreo es rápido en relación con la frecuencia del rizado, la forma de onda se captura en lugar de promediarse, y el instrumento puede informar el valor de pico a pico junto con los puntos más alto y más bajo de la excursión.

Informar los picos por separado es lo que hace útil la cifra. Dos fuentes pueden mostrar el mismo Vpp y comportarse de forma distinta: una oscila de forma simétrica alrededor de su salida nominal, la otra se mantiene en el valor nominal y produce picos hacia arriba. Vp+ y Vp- separan esos casos, y lo mismo se aplica a la corriente.

El modo dinámico plantea otra pregunta. En lugar de mantener una carga estable, conmuta entre dos niveles a una velocidad ajustada con una pendiente regulable, y registra cómo responde la salida. Una fuente que parece limpia con carga constante puede oscilar de forma acusada ante un escalón, y la medición de picos captura esa oscilación mientras ocurre.

Las funciones restantes se apoyan en la misma etapa. El ensayo OCP eleva la corriente hasta que la fuente se protege e informa dónde ocurrió; las funciones de tiempo miden cuánto tarda la protección y cuánto se mantiene la salida tras retirar la red; el modo de batería descarga un paquete mientras acumula capacidad.

Cómo seleccionar la carga electrónica de rizado adecuada

Empiece por la tensión. Un modelo de 150 V cubre los adaptadores, cargadores y fuentes de baja tensión habituales; un modelo de 500 V cubre etapas de entrada con corrección del factor de potencia y barras de mayor tensión. Los modelos de 500 V llevan menos corriente para la misma potencia, que es el intercambio que hace la serie.

Después, la corriente a la tensión realmente utilizada. Un modelo de 300 W alcanza 60 A solo a 5 V y 15 A a 20 V, así que la cifra de corriente de la ficha es un máximo a baja tensión y no una cifra disponible en todo el rango. El modelo de 60 A es el que hay que especificar para una salida de baja tensión y alta corriente; los modelos de 500 V son para el caso contrario.

Después, las mediciones. El rizado está en todos los modelos, que es el sentido de la serie; OCP, tiempos y descarga de batería también están presentes en todo el rango. La elección entre modelos trata por tanto del rango y no de qué funciones llevan montadas, lo que simplifica la selección.

Después, el banco. El enlace serie y los dos puertos USB son de serie, con el software de PC indicado como opción; el instrumento puede retener cien configuraciones, así que una línea que cambia de producto no necesita un ordenador en cada cambio.

Envíe la tensión y la corriente máximas de la fuente, la potencia que entrega y las mediciones que exige el plano, y podrá proponerse un modelo frente a ellos.

Límites de medición y criterios de selección

El rizado se mide en los bornes de la carga, que no es el mismo punto que el conector de salida de la fuente. El cable entre ambos transporta corriente y añade su propia caída y su propia captación, así que una cifra de rizado tomada en la carga incluye el cable. La detección remota elimina la caída de continua de la lectura de tensión, pero no elimina la alterna que capta el cable.

El ancho de banda de la medición fija la cifra. Una fuente con un transitorio rápido a 1 MHz no queda descrita por un canal que muestrea a 500 kHz, sea cual sea su Vpp; la cifra es el rizado dentro de la banda del instrumento, y la banda forma parte del registro del ensayo.

La potencia y la corriente nominales no son simultáneas en todo el rango. El instrumento se protege un 5 % por encima de su condición nominal, así que un ensayo por encima de la potencia dispara en lugar de ejecutarse. Ese comportamiento es el correcto, pero significa que un ensayo debe diseñarse dentro de la envolvente y no en su esquina.

La frecuencia del modo dinámico y la frecuencia de muestreo son cifras distintas, y el material las indica en lugares distintos. Ninguna sustituye a la otra: un modo dinámico rápido con un canal de medición lento conmutaría la carga más rápido de lo que podría ver el resultado.

Por último, el material no indica la alimentación ni la temperatura de servicio. Ambas deben confirmarse antes de incorporar el instrumento a un procedimiento, sobre todo en un bastidor donde la temperatura ambiente supera la del laboratorio.