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是德 E3640A - E3649A 可编程直流电源:性能卓越的电力之源

2024-12-16

是德 E3640A - E3649A 可编程直流电源

性能卓越的电力之源

一、引言

 

在当今科技飞速发展的时代,可编程直流电源作为各类电子设备研发、测试及生产过程中不可或缺的关键设备,其性能的优劣直接影响着整个项目的进展与质量。是德科技(Keysight Technologies)凭借深厚的技术积累与创新精神,精心打造的 E3640A - E3649A 可编程直流电源系列,以其卓越的性能、丰富的功能和广泛的应用场景,在市场上独树一帜,为众多行业的专业人士提供了可靠、高效的电源解决方案。

二、功能特点

(一)输出性能卓越

 

1. 功率覆盖与输出模式

1. 该系列电源输出功率范围从 30W 到 100W,全面涵盖了从低功耗到中高功耗设备的供电需求。其中,E3640A - E3645A 为单输出型号,可提供稳定的单路直流输出,适用于对单一电源需求精确控制的场合;而 E3646A - E3649A 则为双输出型号,能同时输出两路独立的直流电源,极大地提高了测试效率,特别适用于需要多个电源协同工作的复杂电路测试,如通信设备主板测试,可为芯片组和不同功能模块分别提供独立电源,精准模拟实际工作环境中的电源分配情况。

2. 双范围输出与灵活性

1. 具备独特的双范围输出特性,以 E3642A 为例,其直流输出额定值为 0 到 8V/5A 或 0 到 20V/2.5A(@0°C 到 40°C)。这种设计使得用户在面对不同负载需求时,可灵活切换输出范围,无需频繁更换电源设备,有效提升了测试和研发的便利性与效率。在电子电路设计的初期原型验证阶段,当对低电压大电流的负载芯片(如某些功率放大器)进行测试时,可选择低电压大电流范围;而对于需要较高电压驱动的电路模块(如液晶显示屏背光源驱动电路),则切换至高电压小电流范围,轻松满足多样化的测试需求,加速产品研发进程。

3. 稳压与瞬态响应

1. 凭借高达 0.01% 的负载和线路调节精度,该系列电源在面对复杂多变的电网波动和负载变化时,始终能够保持输出电压和电流的高度稳定性。其电压稳定时间在任何负载条件下均小于 90msec,确保为精密电子设备提供纯净、无干扰的直流电源。在航空航天设备的电子控制系统测试中,即使在发动机启动等瞬间大负载变化工况下,电源也能迅速响应并稳定输出,避免电压波动对敏感电子元件造成损害,保障系统可靠运行,为飞行安全提供坚实的电力保障。

(二)低噪声与精准测量

 

1. 噪声抑制与纯净电源

1. 对正常模式电压噪声和低共模电流噪声进行了严格规范。如 8V/20V 模型的正常模式电压噪声低于 5mVpp/0.5mVrms,35V/60V 模型低于 8mVpp/1mVrms,且正常模式电流噪声小于 4mArms。在医疗设备研发领域,如高精度心电监护仪的模拟前端电路测试中,低噪声特性可确保电源输出的纯净性,避免噪声干扰微弱的心电信号采集与处理,保证测量数据的准确性和可靠性,为医疗设备的性能提升奠定基础。

2. 测量精度领先

1. 在测量精度方面表现卓越,以电压编程精度为例,在特定条件下(25°C ± 5°C,12 个月)可达 < 0.05% + 10mV(部分型号如 E3646/47/48/49A 的输出 2 为 0.1% + 25mV)。无论是在电子元器件的高精度特性测试,还是在复杂电子系统的性能评估中,精准的测量精度都能为工程师提供可靠的数据支持,确保测试结果的可信度,减少因电源测量误差导致的研发失误和成本浪费,提升研发效率和产品质量。

(三)丰富的接口与便捷操作

 

1. 远程接口多元

1. 全面支持 GPIB(IEEE - 488)和 RS - 232 接口标准,且随产品标配,方便用户将电源无缝集成到自动化测试系统中。无论是在工业自动化生产线的电子产品功能测试环节,通过 GPIB 接口与其他测试设备(如示波器、频谱分析仪等)协同工作,实现测试流程的自动化控制和数据采集;还是在科研实验室中,利用 RS - 232 接口与计算机连接,进行远程控制和数据传输,满足研究人员对实验设备远程操作和实时监测的需求,极大地拓展了电源的应用场景和操作便利性。

2. 编程指令简易

1. 遵循易于使用的 SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments)指令集,配合详尽的用户手册,无论是经验丰富的测试工程师还是初涉电子领域的新手,都能迅速掌握电源的编程操作。在半导体芯片制造企业的芯片老化测试系统开发中,开发人员可依据 SCPI 指令轻松编写测试程序,实现对电源输出参数(如电压斜坡上升时间、稳定时间、电流限制值等)的精确控制,快速搭建高效、可靠的老化测试平台,提高芯片测试效率和良品率。

3. 面板操作人性化

1. 配备直观的旋转旋钮和自引导式按键,用户可轻松将输出设置到所需分辨率,电压和电流的前端面板设置分辨率高达 10mV/1mA。此外,电源内部的非易失性存储器可存储和调用多达五个完整的电源设置,方便用户在不同测试场景间快速切换配置。对于从事电子产品维修与调试的技术人员,在面对不同故障设备的电源需求时,只需通过简单的旋钮和按键操作,即可迅速调出预设的电源参数配置,加快维修调试进程,提高工作效率。

(四)周全的保护与实用设计

 

1. 过压保护可靠

1. 具备完善的过压保护功能,用户可通过前端面板或远程接口轻松设置过压保护值,并启用保护电路。在电力电子设备的研发测试过程中,如高压变频器的测试,一旦电路出现异常导致电压飙升,过压保护机制将迅速响应,切断电源输出,防止过高电压对昂贵的功率半导体器件(如 IGBT 模块)和其他电路元件造成永久性损坏,有效保护测试设备和被测设备的安全,降低研发风险和设备维护成本。

2. 输出接口灵活

1. 前端面板配备多功能接线柱,兼容安全测试线、香蕉插头和裸线等多种连接方式,后端面板则提供螺丝型端子和远程传感端子。在汽车电子设备的测试中,对于发动机控制单元(ECU)等复杂电子模块的测试,可利用前端面板的多功能接线柱方便快捷地连接各类测试线缆;而后端的远程传感端子可有效消除负载引线上的电压降误差,确保为 ECU 提供精确稳定的电源,保证测试结果的准确性,提升汽车电子设备的研发质量和可靠性。

3. 散热设计优化

1. 采用自动调速冷却风扇,在确保电源散热需求的同时,有效降低运行噪音。在对噪音敏感的声学测试实验室或广播电台设备机房等场所,当为音频功率放大器等设备供电测试时,低噪音的散热设计可避免风扇噪音对声学测试环境的干扰,确保测试结果的真实性和可靠性,为高品质音频设备的研发和测试提供了良好的环境保障。

三、产品规格

(一)型号参数对比

 (二)规格优势阐释

 

从上述规格表可以清晰看出,不同型号的 E3640A - E3649A 系列电源在功率、输出数量和输出额定值上各有侧重,为用户提供了丰富的选择空间。单输出型号适用于对单一电源要求严格控制的简单电路或单设备供电场景,其紧凑的设计和适中的功率满足了众多小型电子产品研发和生产测试的需求;而双输出型号则凭借两路独立输出能力,在复杂电子系统测试中优势尽显,可同时为多个不同电压需求的子系统供电,简化测试设备架构,提高测试效率。在功率覆盖方面,从 30W 到 100W 的梯度设置,确保无论是低功耗的传感器模块测试,还是高功耗的工业控制电路板调试,都能找到适配的电源型号,精准满足各类应用场景的功率需求,为用户的项目实施提供了坚实的电力基础保障。

四、标配附件

(一)附件清单与功能优势

 

附件名称

功能描述

适用型号

用户手册与服务指南

提供详细操作说明、编程指南、故障排除及维护建议,助用户快速上手、高效使用与维护电源

全系列

产品参考 CD

含技术文档、驱动程序及应用示例,拓展电源功能应用,助用户深入了解产品技术细节与开发创新测试方案

全系列

交流电源线

确保电源与市电可靠连接,为电源稳定运行供能,依不同地区电网标准提供多种规格适配全球市场

全系列

锁扣套件(P/N 5061 - 9694)与法兰套件(P/N 5063 - 9212/9214)

实现电源机架安装,确保安装稳固、整齐,便于多电源集成于机柜构建复杂测试系统,提升实验室或生产线设备管理效率与空间利用率

特定单 / 双输出型号

支撑货架(P/N 5063 - 9255/9256)与滑轨套件(P/N 1494 - 0015)

构建灵活滑动式机架安装方案,方便设备维护与操作,可按需调整电源位置,优化测试布局与工作流程

特定单 / 双输出型号

滤波器面板(P/N 5002 - 3999)

滤除电源干扰噪声,净化输入电源,提升输出电能质量,为高精度测试提供纯净电源保障,在对电源纯净度要求严苛的电子测试场景中至关重要

部分单输出型号

(二)附件配置策略分析

 

是德科技为 E3640A - E3649A 系列电源精心配备的附件,充分考虑了不同用户在实际使用中的多样化需求。从基础的操作指南类附件(用户手册、产品参考 CD)到确保电源物理安装与电气连接的必备组件(电源线、安装套件),再到提升电源性能与适用场景的功能拓展附件(滤波器面板),形成了一套完整、系统的解决方案。这种差异化的附件配置策略,在满足用户基本需求的同时,为具有特定需求的用户提供了定制化的功能扩展选项。例如,对于专注于高端电子产品研发的实验室,滤波器面板可有效提升测试环境的电源质量,减少干扰因素,确保实验结果的准确性;而对于大规模生产测试线上的企业,坚固稳定的机架安装套件和灵活的滑动式安装方案,则极大地提高了设备集成度和维护便利性,降低了生产线搭建与运营成本,全面提升了用户使用体验和产品价值。

五、应用场景

(一)电子研发领域

 

1. 芯片测试与验证:在半导体芯片研发过程中,从芯片的原型设计验证到量产前的特性测试,E3640A - E3649A 系列电源可为芯片提供精准稳定的直流电源。例如,在测试高性能微处理器芯片时,通过精确控制电源输出电压和电流,模拟芯片在不同工作负载下的电源需求,监测芯片的功耗、性能指标及稳定性,确保芯片设计符合规格要求,为芯片进入量产阶段提供可靠的数据支持和质量保障。

2. 电路板设计调试:对于电子电路设计工程师,在电路板设计的各个阶段,该系列电源都是不可或缺的工具。在原理图设计初期,可利用其稳定输出特性为电路模块供电,进行功能验证和初步性能测试;在 PCB 布局布线完成后的调试阶段,通过调整电源输出参数,排查电路故障,优化电路性能。如在调试高速数字电路板时,电源的低噪声特性可有效避免噪声干扰数字信号传输,确保电路正常运行,提高调试效率,缩短产品研发周期。

(二)生产制造环节

 

1. 电子产品生产测试:在电子产品批量生产过程中,E3640A - E3649A 系列电源广泛应用于生产线终端测试环节。以智能手机生产为例,可为手机主板、显示屏、摄像头等各个组件提供稳定电源,进行功能检测、性能校准和质量筛选。通过自动化测试系统与电源的集成,实现对大量产品的快速、高效测试,确保每一部出厂手机的电气性能符合质量标准,提升产品一致性和可靠性,降低次品率,增强企业市场竞争力。

2. 工业设备制造与测试:在工业自动化设备制造领域,如 PLC 控制系统、工业机器人等设备的生产测试中,电源为各类控制电路、电机驱动电路及传感器模块提供可靠动力。凭借其强大的功率输出能力和稳定性能,可模拟设备在实际工况下的电源波动情况,对设备进行长时间稳定性测试和可靠性验证,确保工业设备在复杂恶劣的工业环境中稳定运行,减少设备故障率,提高生产效率,为工业生产的连续性和稳定性提供有力保障。

(三)科研实验应用

 

1. 物理与材料科学研究:在物理实验中,如超导材料特性研究、半导体物理实验等,对电源的稳定性和精度要求极高。E3640A - E3649A 系列电源能够为实验装置提供精确可控的直流电流和电压,确保实验环境的稳定性和可重复性。在超导材料临界电流测试中,通过电源精确输出微小电流变化,精确测量超导材料在不同条件下的电学特性,为超导理论研究和新材料开发提供关键数据支持,推动物理学科前沿研究进展。

2. 新能源技术研发:在新能源领域,如太阳能电池、燃料电池等研究中,电源用于模拟电池充放电过程中的电源特性。在太阳能电池研发中,可通过控制电源输出模拟不同光照强度和温度下的电池工作状态,研究电池的光电转换效率、充放电特性及寿命衰减规律。其丰富的接口和可编程功能便于与数据采集系统集成,实现对实验数据的实时采集与分析,加速新能源技术创新与产业化进程。

(四)教育科研领域

 

高校电子工程实验室与科研院所,E3641A、E3646A 等型号因操作简便、功能丰富成为教学科研利器。从基础电路实验教学到前沿科研项目探索(如新能源材料特性研究、量子计算原型机电源测试),为师生与科研人员提供稳定电源平台,激发创新灵感、培育专业人才,推动电子科学技术知识传承与学术创新发展。


总结


是德 E3640A - E3649A 可编程直流电源系列集稳定输出、强大保护、智能交互、精准适配与广泛兼容于一身。丰富型号适配多样功率需求,高精度输出与卓越调节性能守护设备稳定运行,完备保护机制抵御电气风险,便捷操作界面与远程编程功能提升工作效率,多场景应用覆盖电子产业全生命周期。在与竞品全方位对比中,以功率配置灵活性、性能精度、功能完整性及操作友好性彰显优势,为电子设备研发、测试、生产注入澎湃动力、点亮创新灯塔。从学术科研前沿探索到工业制造品质坚守,从实验室原型雕琢到生产线规模量产,是德 E3640A - E3649A 系列凭借卓越品质与创新设计,持续赋能全球电子产业生态,驱动电子技术迈向更高峰。


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