R&S®Essentials | Princípios básicos das fontes de alimentação

Compreender a resposta de saída

Autora: Anja Fenske, Gerente de produtos da área de fontes de alimentação R&S®ESSENTIALS

É importante escolher uma fonte de alimentação que possa acompanhar as rápidas mudanças das condições de carga. Se um dispositivo mudar de um consumo de corrente muito baixo para um consumo alto, por exemplo, a fonte de alimentação levará algum tempo até que a sua saída chegue à sua configuração final. Por outro lado, as fontes de alimentação podem reagir com sobretensões que colocam em risco os dispositivos em teste sensíveis.

Dependendo do tipo de fonte de alimentação, ela responderá a alterações bruscas de carga com tempos de recuperação mais lentos ou mais rápidos.

Tempo de recuperação de carga

O tempo de recuperação de carga, também chamado de resposta transitória, descreve o tempo necessário para que uma fonte de alimentação CC atinja um nível de tensão definido após uma alteração de carga. A tensão de saída da fonte de alimentação cai quando a corrente aumenta repentinamente. Da mesma forma, uma diminuição na corrente causa um aumento momentâneo na tensão da fonte de alimentação. O tempo de recuperação de carga é o tempo após o qual uma fonte de alimentação se recupera de tal transiente causado por uma alteração significativa de carga.

Equipamentos de usuários, como telefones celulares e dispositivos IoT, requerem muito pouca energia no modo de suspensão. No entanto, a corrente aumenta abruptamente quando o dispositivo muda para o modo de transmissão. Uma fonte de alimentação utilizada para alimentar esses dispositivos em teste deve estar apta a lidar com alterações de carga de alguns nA até a faixa de amperes com quedas de tensão e sobretensões mínimas.

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As fontes de alimentação especializadas têm circuitos de controle otimizados que reagem muito rapidamente a alterações de carga e minimizam sobretensões.

As fontes de alimentação da série R&S®NGL/NGM e as unidades de medição e alimentação R&S®NGU permitem que os usuários escolham como o instrumento deve responder às alterações de carga.

A configuração padrão “Fast” (rápida) é otimizada para velocidade, chegando a tempos de recuperação de < 30 μs. A desativação da configuração “Fast” aumentará ligeiramente o tempo de recuperação, focando na prevenção de sobretensão sob condições especiais de carga.

Prioridade de tensão e modo de prioridade de corrente

A configuração e a regulação da tensão de saída (modo de tensão constante) constituem o modo padrão das fontes de alimentação. A maioria das fontes de alimentação também pode ser utilizada no modo de corrente contínua, onde a limitação de corrente garante que apenas a corrente configurada possa fluir. No entanto, esses dispositivos não são otimizados para limitação de corrente rápida. Existe um risco de danos a dispositivos em teste sensíveis, devido a correntes excessivas que têm origem em sobretensões na regulação da corrente. Para evitar esse risco, as unidades de medição e alimentação R&S®NGU têm modos de operação separados para regulação de corrente e tensão.

Resumo

Uma fonte de alimentação deve se adaptar prontamente às condições de carga que mudam rapidamente para evitar danos aos dispositivos em teste sensíveis.
O tempo de recuperação de carga é o tempo que uma fonte de alimentação CC leva para se estabilizar em um nível de tensão definido após uma mudança de carga.
Aumentos repentinos na corrente podem causar quedas de tensão, enquanto diminuições repentinas podem levar a picos de tensão temporários.
Dispositivos como celulares e dispositivos de Internet das Coisas (IoT) exigem o mínimo de energia no modo de suspensão, mas sofrem aumentos abruptos de corrente no modo ativo.
As fontes de alimentação devem lidar com mudanças de carga de nanoamperes a amperes com flutuações mínimas de tensão.
Fontes de alimentação especiais, como as da série R&S®NGL/NGM e as unidades de medição e alimentação R&S®NGU, apresentam circuitos de controle otimizados para uma resposta rápida às mudanças de carga.

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