Zasilacze laboratoryjne marki GW Instek
Jak wybrać właściwy zasilacz?
Zasilacze laboratoryjne marki GW Instek. Fot. Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
Zasilacze laboratoryjne są stosowane do prototypowania oraz serwisowania urządzeń elektronicznych i elektrotechnicznych o zróżnicowanej mocy. Są również wykorzystywane w procesach testowania i kontroli jakości, w zakładach produkcyjnych. GW Instek oferuje produkty do każdej z tych aplikacji.
Poniżej przedstawiamy asortyment produktów marki GW Instek. Ta wywodząca się z Tajwanu firma zdążyła już uzyskać stabilną pozycję na międzynarodowych rynkach. Oferuje szeroką paletę produktów z dziedziny wyposażenia laboratoryjnego dla elektroniki i automatyki. Składają się nań urządzenia dobrej jakości, dostępne w konkurencyjnych cenach. Tutaj skupiamy się na wąskim wycinku tego portfolio: zasilaczach laboratoryjnych. Ze względu na szerokie i zróżnicowane spektrum tych produktów, ich parametry i funkcjonalność, w poniższym tekście przedstawiamy podstawowe różnice między poszczególnymi seriami, modelami i typami dostępnych z katalogu TME urządzeń.
W tym artykule poruszamy takie tematy jak:
- Zewnętrzna kontrola parametrów zasilania
- Formaty i metody mocowania zasilaczy
- Możliwości zasilaczy wielokanałowych
- Zasilacze laboratoryjne prądu stałego i zmiennego
- Programowalne funkcje zasilaczy sterowanych cyfrowo
Zdalna kontrola parametrów zasilacza
Niemal wszystkie z prezentowanych poniżej produktów posiadają porty komunikacyjne. Pełnią one dwie funkcje. Po pierwsze pozwalają zdalnie kontrolować pracę zasilacza, po drugie służą do pobierania informacji o występującym na wyjściu/wyjściach napięciu i pobieranym przez zasilany układ prądzie. Najczęściej zasilacze wyposaża się w powszechnie stosowane porty szeregowe (RS232 i USB), które umożliwiają komunikację z komputerem. W niektórych modelach można też spotkać interfejs GPIB (General Purpose Interface Bus) i opcję sterowania za pośrednictwem środowiska LabVIEW. Takie funkcje służą wykonywaniu za pomocą zasilacza złożonych testów – np. w celu kontroli jakości czy jeszcze na etapie prototypowania – i zbierania szczegółowych danych na temat pracy zasilanego układu. W dalszej części tekstu wskazano serie udostępniające taką funkcjonalność. Należy tu też podkreślić, że nawet nowoczesne cyfrowe urządzenia często pozwalają na zdalną zmianę parametrów za pomocą sygnału analogowego.
Miejsce użytkowania i montaż
Jednym z aspektów, które należy mieć na uwadze, wybierając zasilacz laboratoryjny, jest szerokie spektrum zastosowań tych urządzeń. W ramach tej samej kategorii produktów znajdujemy jednostki przeznaczone do prac amatorskich, jak i bardzo precyzyjnych, przemysłowych testów.
Czynności dokonywane w serwisach urządzeń elektronicznych czy przy projektowaniu obwodów w większości przypadków można wykonać przy pomocy zasilaczy warsztatowych, konstruowanych z myślą o postawieniu na stole roboczym. Jednostki o szerszych możliwościach, np. z opcją łączenia szeregowego lub równoległego, dostarczające znacznie wyższe prądy i napięcia, często mają możliwość montażu w szafie typu rack. Należy też zwrócić uwagę, że niektóre urządzenia wykonuje się z myślą o miejscach, gdzie wymagana jest cicha praca – oferują inteligentną kontrolę nad wbudowanymi wentylatorami chłodzącymi, lub też ich konstrukcja zakłada chłodzenie całkowicie pasywne.
Zasilacze warsztatowe
Produkty z serii SPS oraz SPD od GW Instek należą do bardzo typowych zasilaczy warsztatowych, które umieszcza się na blacie stanowiska roboczego, gdzie służą dostarczaniu szerokiego zakresu napięć w celu zasilania opracowywanych projektów, serwisowanych urządzeń itp.
SPS-2415
SPD-3606
Trzykanałowe zasilacze SPD
Serie SPS (jednokanałowe) i SPD (trzykanałowe) to typowe, kompaktowe urządzenia w swojej klasie. Dostarczają napięcia do 60V AC i prądy do 30A (zależnie od modelu). Wartości te są regulowane dwupoziomowo: zgrubnie oraz precyzyjnie, co daje użytkownikowi wygodną kontrolę nad parametrami. Ponadto zasilacze mogą pracować w trybie stabilizacji prądu lub napięcia, co wykorzystuje się do testowania regulatorów, obwodów zabezpieczających, źródeł światła, komponentów, jak również ogniw akumulatorów.
Lekkie i kompaktowe zasilacze PFR-100
Do grupy PFR-100 zaliczają się urządzenia niewielkie, lekkie, oferujące bardzo szerokie możliwości w zakresie zdalnej kontroli. Te jednokanałowe, programowalne zasilacze mogą dostarczać napięcia do 50 V lub 250 V DC przy maksymalnym natężeniu odpowiednio 10 A lub 2 A. Oprócz możliwości sterowania za pomocą sygnału analogowego, a także portów szeregowych (RSR232, RS485 i USB), producent przewidział też możliwość zmiany nastaw za pomocą interfejsu HTML (jednostki mają wbudowany serwer dostępny z poziomu sieci lokalnej, np. przez WiFi). Wybrane modele obsługują też standard GPIB. Kompaktowa konstrukcja wyróżnia się metalową, ażurową obudową, która została zastosowana, aby zapewnić lepszą termoregulację urządzenia, co z kolei wyeliminowało potrzebę użycia wentylatora. Dzięki temu 100-watowe zasilacze PFR działają całkiem bezgłośnie.
PFR-100MGP – perforowana obudowa pozwoliła wykonać bezgłośne zasilacze bez wentylatorów.
Zasilacze z opcją montażu w szafach rack
Zasilacze PSW dostarczają napięcia o wartości do 30 V, 40 V, 80 V, 160 V 250 V lub 800 V – zależnie od modelu i trybu działania. Moce urządzeń sięgają do 1080 W. Seria obejmuje urządzenia jedno-, dwu- i trzykanałowe. Ich konstrukcja pozwala na montaż w szafie rack (z użyciem dedykowanego adaptera). Sprawdzą się przy pracach z wieloma rodzajami obwodów, zwłaszcza w dziedzinie oświetlenia LED i zasilania akumulatorowego.
PSW30-36
PSW-720L11
Modele 2-kanałowe
PSW-1080L111
Modele 3-kanałowe
Urządzenia PSW posiadają kilka funkcjonalności ułatwiających wykonywanie testów, np. możliwość automatycznego przełączania między trybem stałonapięciowym i stałoprądowym, co pozwala na bezpieczne testowanie półprzewodnikowych źródeł światła lub ładowanie ogniw. Łączenie jednostek może się odbywać szeregowo (2 urządzenia dla modeli do 160 V) lub równolegle (do 3 urządzeń). Podobnie jak w wielu wyżej opisanych przypadkach, tak i tutaj producent przewidział możliwość sterowania zasilaczami przez interfejsy szeregowe (RS232 i USB), z użyciem standardu GPIB oraz przez oprogramowanie LabVIEW.
Zasilacze do szaf 19-calowych
PSU6-200 – urządzenia umieszczono w standardowych obudowach do szaf typu rack.
Zasilacze serii PSU to typowe urządzenia przeznaczone do zastosowań w przemysłowych instalacjach testujących. Ich funkcjonalność i charakterystyka (napięcia wyjściowe do 600 V DC, moce do 1,56 kW, zdolność do łączenia szeregowego i równoległego w celu uzyskania wyższych parametrów) pozwalają wykonywać kontrolę jakości zróżnicowanych obwodów i produktów, od komponentów elektronicznych, akumulatorów, po serwomechanizmy, a nawet silniki EV. Zasilacze PSU są urządzeniami jednokanałowymi, a ich obudowy przystosowano do montażu w typowej, 19-calowej szafie rack. Niski profil obudowy (1U) umożliwia optymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni, pozostawiając miejsce na inne urządzenia pomiarowe.
Liczba kanałów
Zasilacze laboratoryjne mogą posiadać więcej niż jeden kanał wyjściowy, a w większości przypadków parametry pracy każdego kanału są regulowane osobno. Taka funkcjonalność pozwala wykorzystać jednostkę do zasilenia kilku obwodów, lub też dostarczenie różnych napięć do poszczególnych części urządzenia, zastępując zintegrowany układ stabilizacji napięć. Często jeden z kanałów odznacza się niższymi parametrami elektrycznymi i z założenia ma służyć zasilaniu układów cyfrowych lub symulować zasilacz USB (pozwalając m.in. na diagnostykę sprzętów mobilnych, takich jak telefony). Inna istotna cecha zasilaczy wielokanałowych to możliwość szeregowego łączenia izolowanych wyjść, przez co uzyskuje się symetryczne źródło prądu, wymagane przy pracy z układami radiowymi czy wzmacniaczami audio.
Urządzenia z serii GPE oraz GPS
Zasilacze serii GPE-X323 posiadają 2, 3 lub 4 izolowane kanały. Pierwsze dwa dostarczają regulowane napięcie w zakresie do 32 V przy maksymalnym prądzie 3 A, kolejne – do 5 V i 1 A, przez co będą przydatne głównie przy pracy z układami sterowników, mikrokontrolerów itp. Kanały 1 i 2 mogą być łączone szeregowo lub równolegle w celu uzyskania napięć do 64 V, względnie natężenia do 6 A. Rozdzielczość regulacji wynosi tu odpowiednio, 100 mV i 10 mA. Ponieważ kontrola urządzenia odbywa się cyfrowo (zamiast tradycyjnych potencjometrów), wszelkie nastawy mogą być zablokowane za pomocą pojedynczego przycisku (w konstrukcji przewidziano też możliwość odłączenia zasilania od wyprowadzeń). Należy tu podkreślić, że za pomocą złącza zdalnego sterowania możliwe jest analogowe kontrolowanie napięcia i natężenia.
GPE-2323
GPS-3303
Zasilacze serii GPS-X303
GPD-3303S
Zasilacze serii GPD
GPP-3060
Serie GPS i GPD zawierają produkty zbliżone funkcjonalnością do opisanych wyżej zasilaczy GPE-X323 (przy napięciach do 30 V DC). Odznaczają się bardzo niskim poziomem zakłóceń (poniżej 1 mV). Dzięki kontrolowanej prędkości wentylatorów praca urządzeń jest cicha. Warto też zwrócić tu uwagę na ich niewielkie wymiary, np. 255x145x265 mm dla GPS oraz 210x130x265 mm dla GPD.
Zasilacze serii GPP to jedne z najbardziej uniwersalnych produktów GW Instek – programowalne, wyposażone w bogatą paletę funkcji i interfejsów, z przednim panelem zawierającym duży, kolorowy wyświetlacz oraz klawiaturę numeryczną ułatwiającą wprowadzanie wartości nastaw. Możliwości tych produktów przedstawiono w poniższym materiale wideo:
Moc a zakresy napięcia i natężenia
Sama moc zasilacza pozwala ogólnie określić możliwości danego urządzenia, jednak nie jest kluczowym parametrem. Znacznie istotniejsze są maksymalne napięcie i prąd, jaki jednostka może dostarczyć. Co więcej, chociaż większość z prezentowanych produktów dostarcza napięcia DC, w pewnych przypadkach może być wymagane symulowanie źródła AC, np. transformatora czy nawet sieci energetycznej. Do takich celów służą wyspecjalizowane produkty, takie jak opisywane w dalszej części tekstu zasilacze serii APS i ASR.
Zasilacze o mocach 400 W i 800 W
Jednokanałowe, programowalne zasilacze PSB-1000 występują w wersjach o mocach 400 W i 800 W. Zależnie od modelu, urządzenia mogą dostarczać napięcia w zakresach od 0…40 V do 0…160 V i prądy do 80 A. W celu uzyskania szerszej regulacji możliwe jest łączenie jednostek szeregowo (do 2) i równolegle (do 4). Produkty umożliwiają regulację sygnałem analogowym dostępnym przez porty na przodzie i tyle obudowy. Panel urządzeń wyposażono w klawiaturę numeryczną służącą do szybkiego wprowadzania wartości nastaw. Ponadto interfejs urządzeń został oparty na intuicyjnym menu obsługiwanym fizycznymi przyciskami. Funkcjonalność produktów PSB-1000 obejmuje m.in. programowanie sekwencji z regulowanym czasem narastania, opóźnienie załączania wyjścia, kontrolę nad progową wartością ochronnika nadprądowego. Urządzenia są kompatybilne ze środowiskiem LabVIEW i obsługują interfejsy USB oraz LAN.
PSB-1800L – panel serii wyposażono w klawiaturę numeryczną.
Modele PSM i PSP o mocach 200 W
GW Instek oferuje też programowalne zasilacze DC o mocach do 200 W, np. serie PSM i PSP. One również mają klawiatury służące do szybkiej nastawy parametrów, podstawowe zabezpieczenia chroniące zarówno samo urządzenie, jak i testowany obwód, a także zintegrowaną obsługę interfejsów komunikacyjnych – bardziej rozbudowaną w przypadku modeli PSM. Produkty serii PSP występują wyłącznie w wersjach jednowyjściowych.
PSM-3004
PSP-603
Seria PSP
Kontrola napięć AC i AC/DC
Wybrane modele zasilaczy, takie jak te należące do serii APS i ASR, służą dostarczaniu prądu zmiennego o zadanej amplitudzie i częstotliwości, aż do 400 V AC i 1000 Hz. Dzięki temu mogą symulować napięcia sieciowe w celu projektowania i prototypowania takich urządzeń jak przemienniki, przetwornice, silniki AC, falowniki itp. Pozwalają testować zachowanie obwodów w warunkach awarii sieci energetycznej czy innych, nietypowych sytuacji. Jedną z dynamicznie rozwijających dziedzin, gdzie tego rodzaju zasilacze pozwalają uzyskać optymalne parametry pracy urządzeń, jest energia odnawialna. Obwody pomiarowe zasilaczy AC pozwalają dokonywać precyzyjnych testów kontrolerów, których zadaniem będzie zwracanie energii do sieci.
APS-7050
Seria APS-7000
ASR-3200
ASR-3000
Zasilacze programowalne
Współcześnie zasilacze laboratoryjne są oparte na cyfrowych kontrolerach, co umożliwia budowę urządzeń o złożonej funkcjonalności. Podstawowym przykładem są tu tryby pracy stałego prądu i stałego natężenia, gdzie wartości parametrów są automatycznie korygowane w celu utrzymania zadanej wartości. W bardziej zaawansowanych urządzeniach użytkownik otrzymuje możliwości warunkowego programowania zasilacza, aby urządzenie mogło np. samoczynnie zmieniać tryb pracy w zależności od zachowania zasilanego obwodu (funkcję tę wykorzystać można np. do ładowania ogniw akumulatorów).
Bardzo przydatną możliwością jest odtwarzanie złożonej sekwencji zmian napięcia/natężenia w określonych odstępach czasu. W wielu przypadkach nastawie podlega też stromość zbocza narastania/opadania, przez co jednostka symuluje załączanie obciążeń czy też wpływ elementów indukcyjnych i kondensatorów na działanie obwodów zasilających.
Programowalne zasilacze serii PPX
PPX-3601 – połączenie szerokiej funkcjonalności i kompaktowej konstrukcji.
Zasilacze programowane serii PPX występują w wersjach o mocy od 36 W do 108 W. Poza możliwością pracy w trybach CC i CV mają szereg przydatnych funkcjonalności, jak nastawa czasu narastania, opóźnienie załączania, możliwości programowania sekwencji, zmienną skalę dla pomiaru prądu i napięcia.
Poza pamięcią 10 ustawień, urządzenia wyposażono w data logger korzystający z pamięci USB, co pozwala na precyzyjną i długoterminową analizę przy prototypowaniu i testowaniu obwodów niewielkiej mocy, zasilanych akumulatorowo (np. obwodów IoT, czujników zdalnych, urządzeń mobilnych itp.). Producent przewidział też możliwość łączenia jednostek w szeregi do 31 urządzeń. Zasilacze posiadają porty komunikacji LAN, RS232/RS485 oraz USB.
Szeroka funkcjonalność serii PPH
W ramach serii PPH można znaleźć jedne z najbardziej precyzyjnych zasilaczy GW Instek. Zostały zaprojektowane z myślą o prototypowaniu i testowaniu urządzeń o wysokiej wydajności i niskim poborze energii (rozdzielczość na poziomie 0,1 mA i 1 mV). Pozwalają testować m.in. obwody ładowarek urządzeń mobilnych, matryc LED podświetlających wyświetlacze itp. Jest to możliwe m.in. dzięki dokładności i krótkiemu czasowi reakcji oraz zdolności do wykonywania pomiarów za pomocą zewnętrznych sond, w obwodzie, niezależnie od wartości podawanych na wyjściach. Moc urządzeń wynosi 45 W lub 81 W. Nastawy pierwszego wyjścia mieszczą się w zakresie 0…15 V DC przy prądach do 5 A lub 10 A. W modelach dwukanałowych drugie wyjście osiąga wartości 0…12 V DC do 3 A.
PPH-1510D – precyzyjne zasilacze serii PPH.
Więcej o zasilaczach laboratoryjnych GW Instek >>
Tekst opracowany przez Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
