芯耀
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隨著科技的飛速發(fā)展，測(cè)試工程師們常常面臨這樣的挑戰(zhàn)：生產(chǎn)需求超出了現(xiàn)有測(cè)試系統(tǒng)的能力，或者需要同時(shí)測(cè)試多個(gè)參數(shù)。在這種情況下，傳統(tǒng)的解決方案通常是構(gòu)建更多的測(cè)試系統(tǒng)并配備更多的測(cè)試設(shè)備，尤其是在需要多臺(tái)直流電源的大功率應(yīng)用中。然而，這種方法不僅成本高昂，還增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和維護(hù)難度。
典型應(yīng)用場(chǎng)景包括：
- 測(cè)試帶有多個(gè)逆變器和電池備份的太陽(yáng)能電池組，確保其在復(fù)雜工況下的性能和可靠性；
- 同時(shí)為電動(dòng)汽車（EV）的推進(jìn)系統(tǒng)及傳感/控制子系統(tǒng)供電并進(jìn)行測(cè)試，以驗(yàn)證系統(tǒng)的整體性能；
- 在測(cè)試DC-DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，需要使用多臺(tái)電源設(shè)備來(lái)模擬不同的工作條件。
這些聽(tīng)起來(lái)熟悉的應(yīng)用場(chǎng)景，正推動(dòng)大功率直流電源的需求激增。如今，EA Elektro-Automatik為此提供了解決方案。EA-PSB 20000三通道系列的15 kW和30 kW可編程雙向直流電源，配備三個(gè)獨(dú)立、隔離的雙象限通道，既能供電也能吸收電能（圖1）。傳統(tǒng)測(cè)試中需分別使用電源和負(fù)載設(shè)備，而EA-PSB 20000的單個(gè)通道可作為電源，另一通道則作為負(fù)載。三通道設(shè)計(jì)省去了多臺(tái)電源和負(fù)載設(shè)備，節(jié)省成本與機(jī)架空間。
圖1：EA-PSB 20000可編程雙向電源的前后面板。后面板顯示三個(gè)獨(dú)立電源的連接接口。
直流可編程電源測(cè)試的無(wú)妥協(xié)方案
盡管EA-PSB 20000將三通道集成于單一設(shè)備，但每通道均具備強(qiáng)大性能。3U型號(hào)提供了三個(gè)5 kW通道，其六種型號(hào)的輸出（輸入）范圍覆蓋從0–60 V（170 A/通道）到0–920 V（20 A/通道）。例如，60 V型號(hào)可以提供高達(dá)170 A的電流，而920 V型號(hào)則適用于高電壓應(yīng)用場(chǎng)景。4U型號(hào)的功率翻倍，達(dá)到10 kW/通道，電流容量也相應(yīng)提升，最高可達(dá)340 A/通道（60 V型號(hào)）或40 A/通道（920 V型號(hào)）。通過(guò)并聯(lián)通道，3U和4U型號(hào)的總功率可分別提升至15 kW和30 kW，滿足更高功率需求。
若需更高功率，可并聯(lián)多達(dá)8臺(tái)EA-PSB 20000，實(shí)現(xiàn)最高240 kW輸出。15 kW型號(hào)并聯(lián)后最大電流達(dá)4080 A（24通道并聯(lián)），30 kW型號(hào)則可達(dá)8160 A。此外，15 kW與30 kW型號(hào)可混合搭配，靈活實(shí)現(xiàn)30 kW至240 kW的功率需求。
對(duì)于800 V電池驅(qū)動(dòng)的汽車電路測(cè)試，EA-PSB 20000支持串聯(lián)兩臺(tái)設(shè)備，輸出高達(dá)1840 V電壓。
全面的電源性能和簡(jiǎn)化的進(jìn)階功能
傳統(tǒng)電源僅在額定電壓和電流（VMax和IMax）下提供最大功率，而EA雙向電源具備真正的自動(dòng)量程特性（圖2），可在額定電壓的1/3至最大值范圍內(nèi)持續(xù)輸出滿功率。相比之下，傳統(tǒng)矩形輸出特性的電源需三倍功率才能匹配EA電源的電流能力（圖3），從而顯著降低測(cè)試系統(tǒng)成本。
圖2：EA-PSB 20000雙向電源的自動(dòng)量程輸出特性曲線
圖3：傳統(tǒng)電源需三倍功率才能達(dá)到同等電流輸出
EA-PSB 20000內(nèi)置函數(shù)發(fā)生器，支持生成電池、燃料電池和太陽(yáng)能電池板的I-V曲線，以及正弦、三角波、方波等標(biāo)準(zhǔn)波形，還能自定義斜坡、脈沖和任意波形。動(dòng)態(tài)測(cè)試能力可驗(yàn)證被測(cè)設(shè)備在噪聲環(huán)境下的響應(yīng)，無(wú)需外接波形發(fā)生器，節(jié)省成本與空間。
圖4：生成斜坡波形的電壓與時(shí)間參數(shù)設(shè)置
三通道設(shè)計(jì)允許一臺(tái)EA-PSB 20000同時(shí)作為電源和負(fù)載（圖5）。例如，測(cè)試DC-DC轉(zhuǎn)換器時(shí)，一通道供電，另一通道作為電子負(fù)載驗(yàn)證輸出規(guī)格，無(wú)需額外設(shè)備。
圖5：EA-PSB 20000一通道為DC-DC轉(zhuǎn)換器供電，另一通道作為負(fù)載
高效雙向電源設(shè)計(jì)
EA-PSB 20000采用再生技術(shù)（圖6），可將96.5%的吸收能量回饋電網(wǎng)。高能效不僅降低電費(fèi)，還減少設(shè)備發(fā)熱，從而降低冷卻需求，進(jìn)一步節(jié)約成本。
圖6：EA-PSB 20000雙向電源的能量回饋效率高達(dá)96.5%
三通道雙向電源降低設(shè)備采購(gòu)成本，高能效減少運(yùn)營(yíng)開(kāi)支。獨(dú)立通道設(shè)計(jì)使吞吐量提升高達(dá)3倍，機(jī)架空間節(jié)省67%。得益于SiC功率MOSFET技術(shù)，15 kW和30 kW功率分別壓縮至3U和4U機(jī)箱內(nèi)，實(shí)現(xiàn)超高功率密度。
每通道均配備過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)功率和過(guò)熱保護(hù)，提供高功率與卓越安全性。并聯(lián)時(shí)，主-從總線（Master-Auxiliary-Bus）確保所有通道同步控制，共享總線（Share-Bus）則均衡分配負(fù)載，避免單通道超載。
EA-PSB 20000支持1 ms快速通信，內(nèi)置USB、1 Gb以太網(wǎng)、5 Mb CAN FD和100 Mb EtherCAT接口， 電氣隔離設(shè)計(jì)有效抗干擾，適配汽車及工業(yè)系統(tǒng)。EA-PSB 20000系列以自動(dòng)量程提供最寬電流范圍，內(nèi)置函數(shù)發(fā)生器可替代4–6臺(tái)設(shè)備，吞吐量提升3倍，空間與成本節(jié)約效果顯著。再生技術(shù)進(jìn)一步放大效益。
EA-PSB 20000系列不僅以更少的硬件實(shí)現(xiàn)了更高的功率、更強(qiáng)的功能與更優(yōu)的效率，還為測(cè)試工程師提供了一種高效、靈活且經(jīng)濟(jì)的解決方案。隨著科技的不斷進(jìn)步，EA-PSB 20000系列將繼續(xù)引領(lǐng)行業(yè)創(chuàng)新，助力工程師們?cè)诙嚯娫?負(fù)載測(cè)試場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)更高的效率和更低的成本。
