Fonte de alimentação com simulador de bateria

Um simulador de bateria substitui a célula em um dispositivo de ensaio por algo que se comporta como ela, mas que pode ser ajustado, repetido e deixado funcionando. Isso é útil muito antes de um produto chegar à produção: um dispositivo que consome um pico na partida pode ser ensaiado contra uma fonte que nunca se esgota, e a mesma fonte pode ser varrida até os extremos da janela de tensão da célula quando for necessário.

Visão geral do produto

A linha tem cinco modelos em duas larguras de corpo e dois estágios de potência. Três são chaveados e dois são lineares, e as classes de tensão são 20, 24 e 48 V. As classes de 24 V e 48 V aparecem duas vezes cada, uma em cada estágio de potência, de modo que a escolha não se resume à tensão.

Os cinco compartilham o mesmo comportamento de controle: tensão e corrente são ajustadas no painel frontal, a saída é tomada de um bloco de terminais de quatro fios, e a tensão, a corrente e a potência entregues são lidas de volta no mesmo display. Um pacote de software dedicado fornece controle por computador e armazena as medições, e o painel traseiro traz as conexões serial, de saída, USB-C e de rede.

Como funciona o simulador de bateria

Uma bateria é uma fonte de tensão com resistência interna, e sua tensão nos terminais cai à medida que a corrente aumenta. Um simulador reproduz isso regulando a saída para uma tensão ajustada enquanto limita a corrente a um valor ajustado; quando a carga pede mais do que o limite, o instrumento passa de tensão constante para corrente constante e a tensão nos terminais acompanha a carga.

Essa transição é a parte que vale ensaiar. Um produto que reinicia quando a sua alimentação cai, ou que consome um pico de corrente na energização maior do que o seu valor em regime, vai mostrar isso aqui, e não em campo.

A conexão de quatro fios é o que torna a tensão entregue significativa. Dois cabos conduzem a corrente e dois cabos de sensoriamento separados medem nos terminais do produto, de modo que a queda ao longo dos cabos de corrente é medida e corrigida, em vez de incluída na leitura. Em uma saída de 20 A, essa queda não é um erro de arredondamento.

Como escolher o simulador de bateria

A classe de tensão vem primeiro, e é determinada pelo produto, não pela célula: um produto de 12 V precisa de folga acima da sua tensão de carga, e um produto de 36 ou 48 V precisa dos modelos de 48 V. Escolher no topo de uma faixa não deixa margem para um produto que precise de um pouco mais.

A corrente vem em segundo lugar. Os modelos de 20 A diferem do modelo de 12 A principalmente nisso, e o ajuste comutável de 10 ou 20 A permite que uma bancada opere um produto pequeno sem abrir mão da resolução que uma faixa mais baixa oferece.

O estágio de potência vem em terceiro lugar, e é a escolha mais fácil de deixar passar. Um estágio linear é mais pesado e maior para a mesma potência. Na tabela de parâmetros, os três modelos com a faixa de temperatura de operação mais ampla são o KS9831A, o KS9832 e o KS9832A, de modo que as duas versões lineares e uma versão chaveada compartilham essa faixa e as demais não. Um estágio chaveado é menor e mais leve, com valor de ondulação impresso para um único modelo, de modo que o requisito de ondulação tem de ser declarado, e não presumido.

Por fim, decida se o produto espera um carregador na sua entrada. Os protocolos de carga rápida são uma opção, e um produto que negocia um perfil de carga não se comporta corretamente contra uma fonte CC simples. Envie a janela de tensão, o perfil de corrente e se os protocolos são necessários, e uma configuração pode ser proposta.

Limites de medição e critérios de seleção

A especificação impressa de leitura de retorno termina em 12 A mesmo nos modelos que entregam 20 A. Isso não significa que a saída termine ali; significa que a exatidão da leitura de corrente acima de 12 A não está coberta pelo valor do material e tem de ser confirmada antes de o instrumento ser usado para caracterizar uma carga nessa região.

O bloco de terminais traz uma marcação própria, e essa marcação tem de ser lida antes de o dispositivo ser ligado. O material mostra um máximo de 25 V DC impresso ao lado dos terminais, em uma linha que inclui modelos de 48 V, de modo que a marcação da unidade fornecida deve ser conferida contra o modelo, e não presumida a partir da série.

Duas grandezas ambientais mudam com o modelo: a faixa de temperatura de operação e a marcação de rede. A tomada traseira está marcada para uma janela de rede mais estreita do que a especificação de entrada da tabela, e a faixa de operação difere entre as versões chaveada e linear. Uma bancada que trabalha aquecida, ou um local com rede de ampla variação, deve ser comparado com o modelo que está sendo pedido.