R&S®Essentials | Nozioni fondamentali sugli alimentatori

Comprensione della risposta in uscita

Autore: Anja Fenske, Product Manager Alimentatori R&S®Essentials

È importante scegliere un alimentatore in grado di seguire condizioni di carico che cambiano rapidamente. Se, ad esempio, un dispositivo passa da un consumo di corrente molto basso a uno elevato, l'alimentatore impiegherà del tempo prima che la sua uscita raggiunga il valore finale impostato. D'altra parte, gli alimentatori possono reagire con sovraelongazioni (overshoot) che mettono in pericolo i dispositivi in prova più sensibili.

A seconda del tipo di alimentazione, risponderà a brusche variazioni di carico con tempi di ripristino più o meno rapidi.

Tempo di recupero dal carico

Il tempo di recupero del carico, noto anche come risposta al transitorio, descrive il tempo necessario a un alimentatore DC per raggiungere un livello di tensione impostato dopo una variazione del carico. La tensione di uscita dell'alimentatore diminuisce quando la corrente aumenta improvvisamente. Allo stesso modo, una diminuzione della corrente provoca un momentaneo aumento della tensione erogata dall'alimentatore. Il tempo di recupero dal carico è la durata dopo la quale un alimentatore si è ripristinato da tale transitorio causato da una significativa variazione del carico.

I dispositivi elettronici di largo consumo, come telefoni cellulari e dispositivi IoT, richiedono pochissima energia in modalità di sospensione. Tuttavia, la corrente aumenta bruscamente quando il dispositivo passa alla modalità di trasmissione. Un alimentatore utilizzato per collaudare tali dispositivi deve essere in grado di gestire variazioni di carico da pochi nA a diversi ampere, con cadute di tensione e overshoot minimi.

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Gli alimentatori specializzati dispongono di circuiti di controllo ottimizzati che reagiscono molto velocemente alle variazioni di carico e riducono al minimo gli overshoot.

Gli alimentatori R&S®NGL/NGM e le unità di alimentazione e misura R&S®NGU consentono agli utenti di scegliere come lo strumento deve rispondere alle variazioni di carico.

L'impostazione predefinita “rapida” è ottimizzata per la velocità e consente di ottenere tempi di ripristino < 30 μs. La disattivazione della modalità “rapida” aumenterà leggermente i tempi di ripristino, concentrandosi sulla prevenzione degli overshoot in condizioni di carico particolari.

Modalità priorità di tensione e priorità di corrente

L'impostazione e la regolazione della tensione di uscita (modalità a tensione costante) è la modalità standard per gli alimentatori. La maggior parte gli alimentatori possono essere utilizzati anche in modalità a corrente costante, in cui la limitazione della corrente assicura che possa fluire solo l'intensità di corrente impostata. Tuttavia, questi dispositivi non sono ottimizzati per la limitazione rapida della corrente. Esiste il rischio di causare danni ai dispositivi in prova sensibili a causa delle correnti eccessive dovute agli overshoot nella regolazione della corrente. Per evitare questo rischio, le unità di alimentazione e misura R&S®NGU hanno modalità operative separate per la regolazione della tensione e della corrente.

Riassunto

Un alimentatore deve adattarsi rapidamente alle condizioni di carico rapidamente variabili per prevenire danni ai DUT particolarmente sensibili.
Il tempo di recupero del carico è il tempo che un alimentatore DC impiega per stabilizzarsi al livello di tensione impostato dopo una variazione del carico.
Gli aumenti improvvisi di corrente possono causare cadute di tensione, mentre le diminuzioni improvvise possono provocare picchi di tensione temporanei.
Dispositivi come i telefoni cellulari e i dispositivi IoT richiedono una potenza minima in modalità sleep, ma causano bruschi aumenti di corrente quando passano in modalità attiva.
Gli alimentatori devono gestire variazioni di carico da nanoampere ad ampere con minime fluttuazioni di tensione.
Gli alimentatori specializzati, come le serie R&S®NGL/NGM e le unità di alimentazione e misura R&S®NGU, sono dotati di circuiti di controllo ottimizzati per una risposta rapida alle variazioni di carico.

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