F2030是乐真科技生产的程控功率电流源,适用于驱动亥姆霍兹线圈和小功率电磁铁,进行霍尔效应、磁滞回线、磁能积、磁电阻效应、磁滞伸缩等需要磁场扫描方式的测量任务,也可作为通用大功率电流源执行低电阻测量、精密电镀以及大功率负载,例如大功率LED的测试和老化寿命实验。作为现代仪器,F2030为用户提供优于传统励磁电流源的6种性能优势:
(1)足功率设计胜任长期满载工作
F2030的设计功率为1kW,但却预留高至1.5kW的功率容量,因此F2030可胜任长期满载稳定工作。
10A的*大输出电流使F2030可驱动多数常用形式的亥姆霍兹线圈,以及相当一部分小型和中型电磁铁。在典型的实例中,F2030驱动10欧姆的亥姆霍兹线圈可产生高至500G的均匀磁场,以及在驱动小型电磁铁时,于40mm气隙中产生高至8000G的极头间均匀磁场。这在软磁材料测量和霍尔效应测量中可提供足够高的磁感应强度。
(2)自适应预稳压技术提供**的负载电阻适应性
在传统励磁电源中,基于固定负载直流电阻的预稳压技术将负载直流电阻的变化率苛刻的限制于+/-5%的范围内,这在很多情形下,例如在长期工作的负载由于发热导致的直流电阻变化通常可达10%—20%,可能造成电源完全丧失恒流能力,并造成磁场波动,而当实际负载直流电阻低于设计值时,励磁电源内部将过量发热,严重的发热将造成电源的长久损伤。
与常见的励磁电源不同,F2030采用自适应预稳压技术降低功耗和成本,从而提供0—10欧姆宽广的负载直流电阻适用范围。即使负载直流电阻非常接近0,例如在极低电阻测量中的情形,F2030也可稳定的输出满幅电流。对于8欧姆负载,F2030允许的直流电阻变化率为20%,足以适应亥姆霍兹线圈和电磁铁在长期工作的*大电阻变化。而对于5欧姆负载,允许的直流电阻变化率更高达50%。
对于用户而言,F2030的这一特性使得负载的各项参数无需限制于励磁电源,从而增大用户对负载的选择余地和灵活性。此外,F2030扩展了亥姆霍兹线圈、电磁铁和螺线管等负载的制造容差,允许负载直流电阻具有高达10%的误差范围,这对于传统励磁电源是难以想象的能力。
(3)构造坚固而不易损坏
F2030具有足够的设计功率容量,具有坚固的电学构造,即使在*恶劣环境下也可长期稳定工作。每一台F2030在出厂前均经过短路测试,即负载为0以及*大输出电流10A下连续测试8小时。此外,F2030内部配置完善的保护措施,面对各种可能的误操作,F2030均不易损坏。
(4)**的输出电流稳定性
励磁电流稳定性决定磁场稳定性。在抽样测试中,F2030在*大输出电流10A下连续输出5小时内的电流变化不超过0.02%。每一台F2030均具有相同的稳定特质,通过设计保证的电流稳定性可保证每一台电源的稳定性均优于0.1%。
稳定励磁在系统测量,尤其在复杂的系统测量中尤为重要。稳定的励磁电流使用户在测试中可以少考虑一种不确定因素,从而将注意力完全集中于测试过程本身,而非理应稳定但事实上不甚理想的环节。
(5)软启动避免对电网的冲击
启动性能是不为大多数用户注意,但在实际应用中极为重要的性能。
大功率电源,尤其是使用变压器的线性电源,在开机上电时均会产生对电网的电流冲击。以使用环形变压器的1kW线性电源为例,其满载输出时的220V进线电流约为5A,但在开机上电瞬间,即使输出空载,也可能产生高达8—10倍满载输入电流,即超过40A的进线电流。在使用断路器(空气开关)的电气连接中,此瞬间冲击可至少造成32A的C型灵敏型断路器动作。为避免频繁掉闸,又不失去必要的**限流保护,必须使用昂贵的D型断路器。此外,电源自身的进线保险管也需保留足够的电流容量,但这可能部分失去在电源故障时的保护能力,从而构成潜在的**隐患。
即使不考虑断路器和保险管的容量,开机时的瞬间电流也可能影响电网中其他用电设备的正常工作。一个明显但无害的现象是点亮的白炽灯在大功率电源开机瞬间的短暂变暗。对于复杂设备,其危害则不只如此简单,上电冲击可能造成某些设备,例如使用灵敏型可控硅的控制系统的暂时失控,或者导致精密源和测量仪器的暂时性准确度下降。
作为大功率线性电源,输出功率超出1kW的F2030同样面临开机对电网冲击的问题。在F2030的设计中,针对上述问题采用适当的上电软启动保护措施,从而将上电时的进线瞬间电流严格限制于满载时的水平,因此F2030只需使用7A的进线输入保险管,而其上**则可使用10A的C型断路器进行限流保护。正常状态下,即使对F2030进行频繁的开关机操作,也不会引发断路器的意外动作和保险管断路。
(6)易于使用的计算机接口和同步触发输出功能
F2030提供2种通用计算机接口,即RS-232C接口(串口)和USB接口(通用串行总线),并提供完整的计算机接口命令集。通过计算机接口,用户可以操作F2030的所有功能,并查询仪器运行状态。
与提供计算机接口但只提供控制软件而非接口命令集的仪器不同,F2030允许用户通过编制自己的控制程序通过计算机接口直接介入仪器运行,而非必须通过厂家提供的软件才可对仪器进行程控操作。这一优点使F2030非常适用于测量系统应用,并使得用户可充分利用F2030提供的程控能力。
此外,F2030还为测量系统应用提供硬件同步测量机制。通过适当的设置,F2030可在常规设置电流后通过触发输出接口发送触发信号,触发信号可驱动多台具有触发输入测量能力的仪器在同一时刻进行测量,从而保证测量实时性。这在测量系统应用中可极大提高测量速度和测量质量。
F2030还可在自动电流扫描过程中,通过适当设置,以固定时间间隔连续输出触发信号序列,驱动多台测量仪器在电流扫描过程中进行自动测量。配合乐真科技的程控高斯计产品F1205/F1206/F1207/F1208/F1215/F1216/F1217/F1218,构成完整的磁场扫描测量方案。