ITECH IT8424-1200-300 - obciążenie elektroniczne DC (24 kW, 1200 V, 300 A) seria IT8400

Obciążenie elektroniczne DC wysokiej klasy IT8424-1200-300, własności:
• Napięcie pracy stałe (DC) regulowane od 0 V do 1200 V
• Trzy podzakresy prądu wejściowego: 6 A, 30 A i 300 A
• Dwa podzakresy mocy wejściowej 7,2 kW (na podzakresie 6 A) i 24 kW (na podzakresach 30 A i 300 A)
• Obudowa regałowa rozmiaru 27U
• Rozdzielczość ustawiania napięcia i prądu równa odpowiednio 10 mV, 160 µA (na dolnych podzakresach)
• Dokładność ustawiania napięcia i prądu ±(0,05% + 0,05% w.p.) i odpowiednio  ±(0,05% + 0,1% w.p.)
• Możliwość zwiększenia maksymalnej mocy trybie "master-slave" połączenia równoległego obciążeń - do 384 kW przy połączeniu maksymalnie 8 obciążeń serii IT8400 (maksymalna moc znamionowa obciążeń serii IT8400 nie przekracza 60 kW)
• Własność szybkiego obciążania (< 3 s)
• Szybki (25 kHz) tryb dynamiczny, regulacja czasu narastania i opadania prądu
• 8 trybów pracy: CC, CV, CR, CP, CC+CV, CV+CR, CR+CC i CP+CC
• Funkcja ciągłego próbkowania z częstotliwością 1 kHz
• Funkcja programowania listy (konfigurowanie przebiegu wejściowego)
• Funkcja rozładowywania akumulatora używana do testu urządzeń magazynujących energię takich jak akumulatory i super-kondensatory
• Możliwość regulowania szybkości pętli stałego napięcia (CV) w celu dostosowania jej do różnych zasilaczy
• Częstotliwość próbkowania napięcia i prądu równa 500 kHz
• Pomiar czasu, symulacja testu zwarcia OCP/OPP, test automatyczny
• Funkcje miękkiego startu i miękkiego wyłączenia chroniące przed fluktuacjami napięcia w trakcie włączania i wyłączania
• Funkcja monitora prądu
• Pełna ochrona dzięki funkcjom OVP, UVP, OCP, OPP i OTP, a także zabezpieczenie przed oscylacjami prądu, ogranicznik prądu, ogranicznik mocy, sygnalizacja alarmowa odwrotnego dołączenia obciążenia itd.
• Funkcja pamięci wystąpienia wyłączenia zasilania, możliwość zarejestrowania maksymalnie 100 grup danych
• Niezależne sterowanie, łatwe w instalacji i konserwacji
• Wbudowane interfejsy LAN, USB, RS232, GPiB, CAN, analogowy oraz we/wy
• Obsługa protokołu SCPI i dostępność sterownika LabVIEW
• Funkcja Von przydatna przy testowaniu urządzeń charakteryzujących się wolnym narastaniem napięcia
• Funkcje zewnętrznego wyzwalania, sterowania zewnętrznym włączeniem/wyłączeniem
• Sposób chłodzenia: wentylator

Przegląd podstawowych parametrów obciążeń elektronicznych DC serii IT8400  

Aplikacje

Elektronika samochodowa Stacje ładowania DC, ładowarki pokładowe, generatory, silniki, bezpieczniki, przekaźniki, energetyczne urządzenia elektroniczne, mikrokontrolery, czujniki Magazynowanie energii Akumulatory, ogniwa paliwowe, super-kondensatory Urządzenia solarne Moduły fotowoltaiczne, optymalizatory Urządzenia elektryczne i elektroniczne urządzenia zasilania bezprzerwowego, podzespoły półprzewodnikowe dużej mocy

Szybkie obciążanie z podwojoną mocą

Napięcie wejściowe obciążenia elektronicznego DC serii IT8400 może osiągnąć 1200 V. Obciążenie takie ma własność szybkiego obciążania z podwójną mocą, która jest dostępna we wszystkich wersjach obciążeń tej serii od 6 kW do 600 kW. W trakcie bieżącego testu nie trzeba wybierać wersji o potrzebnej mocy maksymalnej, co pozwala znacznie zmniejszyć koszty. Wartości przekroczenia mocy wejściowej i czasu obciążania są parametrami istotnymi w sytuacjach, w których chodzi o temperaturę obciążenia elektronicznego. Na przykład poniżej temperatury 30 °C obciążenie serii IT8400 jest w stanie obciążać z podwójną mocą przez 3 s. Dzięki temu własność ta przydaje się w testach rozładowywania dużą mocą chwilową akumulatorów i silników, czyli na przykład do symulowania rozruchu silnika DC, symulowania charakterystyk przejściowego wzrostu obciążenia niektórych zasilaczy lub chwilowego rozładowywania akumulatorów o dużych pojemnościach lub ogniw paliwowych.

Test impedancji cel ogniwa paliwowego
Urządzeń serii IT8400 można używać do sprawdzania impedancji wyjściowej cel ogniw paliwowych. Wykonując okablowanie pomiarowe przed przeprowadzeniem takich testów, należy kierować się poniższymi wskazówkami:
1. Użycie przewodów czterożyłowych Kelvina pozwoli dokładnie zmierzyć napięcie wyjściowe celi ogniwa paliwowego i wyeliminować spadki napięcia w przewodach, w których będą płynąć duże prądy. Okablowanie pomiarowe dwużyłowe nadaje się do pomiarów mniejszych napięć.
2. Skręcić ze sobą żyły przewodów dołączonych do wyprowadzeń "Sense" obciążenia (lub użyć popularnej skrętki) i odsunąć je od przewodów połączonych ze źródłem, aby zmniejszyć w ten sposób indukowanie się w przewodach "Sense" sygnałów zakłócających.
3. Użycie możliwie krótkich przewodów pomiarowych pozwoli zredukować oscylacje sygnału w linii transmisyjnej powstające przy skokowych zmianach obciążenia.

Szybsze narastanie prądu i większa szybkość opadania oraz szybkość dynamiki

Dynamika jest jednym z niezbędnych parametrów sprawdzanych przy testowaniu zasilaczy. Do pomiaru tego parametru można używać trybu dynamiki obciążenia serii IT8400. Należy wtedy ustawić poziom prądu, czas, zbocza narastające i opadające oraz czasy powtarzania, po czym można już sprawdzić, czy zasilacz nadal pracuje poprawnie, gdy prąd obciążenia zmienia się skokowo. Obciążenia serii IT8400 mogą pracować w programowanym trybie obciążania dynamicznego z częstotliwością 25 kHz. Minimalny czas narastania prądu wynosi wtedy 15 µs. Gdy prąd obciążenia zmienia się w sposób ciągły, to wewnętrzna funkcja monitora i specjalny układ wewnętrzny mogą zminimalizować zniekształcenia przebiegu prądowego. Stąd też trybu tego można użyć z powodzeniem do testowania odpowiedzi na zakłócenia zasilacza impulsowego, a także do dynamicznego rozładowywania akumulatora.

Wiele wbudowanych interfejsów komunikacyjnych

Obciążenia serii IT8400 są wyposażane standardowo w interfejsy LAN, USB, RS232, CAN, GPiB oraz interfejs analogowy. Obsługują też protokół SCPI. Producent zapewnia sterownik LabVIEW oraz bezpłatne oprogramowanie IT9000. Interfejsy przydają się przy powiększaniu mocy, zdalnym sterowaniu z komputera lub z użyciem sterownika PLC, tworzeniu systemu pomiarowego itd.

Trzy podzakresy pomiarowe prądu

Wszystkie wersje obciążeń serii IT8400 są wyposażone w trzy podzakresy pomiarowe prądu. Na przykład w wersji "1200 V, 6 kV" prąd może osiągnąć 1,5 A. Ponadto dzięki dużej rozdzielczości (maksymalnie 40 µA) oraz wysokiej dokładności (maksymalnie 1,5 mA) obciążenia te mogą być stosowane szeroko w testach takich obiektów jak urządzenia fotowoltaiczne, podzespoły półprzewodnikowe dużej mocy, samochodowe urządzenia elektroniczne itd.

Osiem trybów pracy
Użytkownik obciążenia serii IT8400 może dysponować ośmioma rodzajami pracy takimi, jak CC (stały prąd), CV (stałe napięcie), CR (stała rezystancja), CP (stała moc), w też kombinacjami tych trybów CC+CV, CV+CR, CR+CC i CP+CC, które może wykorzystać do swoich testów. Znajdujący się wśród nich tryb CP jest często używany do testowania akumulatorów stosowanych w urządzeniach zasilania bezprzerwowego , do symulowania zmian prądu w sytuacjach, w których napięcie akumulatora ulega znacznemu zmniejszeniu. Można go też używać do symulowania własności wejść przetwornic DC-DC oraz falowników. Z kolei trybu CV+CC można użyć do obciążania symulowanego akumulatora i testowania stacji ładowania oraz ładowarki samochodowej. Gdy tryb CV pracuje, to maksymalny prąd obciążenia jest ograniczony.
Tryb CR+CC jest używany zwykle do testowania ograniczeń napięciowych, charakterystyk ograniczeń prądowych, dokładności napięcia stałego oraz dokładności prądu stałego w ładowarkach pokładowych.


Funkcja listy
Testowanie zasilaczy lub akumulatorów wymaga często symulacji złożonych warunków pracy przy różnych prądach obciążenia. W realizacji tych celów pomaga tryb listy obciążeń elektronicznych DC serii IT8400. Urządzenia tej serii umożliwiają ponadto programowanie zarówno z płyty przedniej obciążenia, jak i z komputera. Po odpowiednim zaprogramowaniu obciążenia można synchronizować proces wyzwalania za pomocą sygnałów wewnętrznych i zewnętrznych. Własność ta ułatwia integrowanie systemów pomiarowych oraz zdalne sterowanie.

Testy OCP i OPP

Funkcje OCP i OPP są głównie stosowane w testach punktów przekroczenia prądu i mocy płyt zabezpieczeń akumulatorów litowych, a także modułów mocy. W przypadku zasilaczy tryby OCP i OPP mają zadanie zagwarantowanie bezpieczeństwa użytkownika i zminimalizowanie rozmiarów ewentualnych zniszczeń. Obciążenie elektroniczne DC serii IT8400 jest w stanie ocenić automatycznie wyniki testu na podstawie ustawionej specyfikacji, dzięki czemu użytkownik obciążenia może zaoszczędzić dużo czasu przy weryfikacji projektu i systemu produkcyjnego.

Tryb analogowy 10 kHz

Obciążenia elektroniczne DC serii IT8400 są wyposażone w analogowy interfejs sterowania, którego można używać do przemysłowego sterowania lub przy korzystaniu ze zwiększonej mocy obciążeń pracujących w połączeniu równoległym. Przy sterowaniu przemysłowym, gdy steruje się zmianami obciążenia w pełnej skali od 0 do 100%, to należy należy używać do tego napięcia wyjściowego 0-10 V pochodzącego ze sterownika PLC . W porównaniu ze sterowaniem w czasie rzeczywistym z komputera głównego czas odpowiedzi jest krótszy do ok. 10 µs, czas pojedynczego skoku jest mniejszy od 10 ms, a akceptowalna dokładność wynosi do 1%. Korzystna jest też własność nielimitowanego skoku. Trybu tego można używać do testowania akumulatorów za pomocą różnych przebiegów złożonych, a także do analizy impedancji w testach cel ogniw paliwowych. Gdy używa się "równoległego rozszerzenia" mocy obciążenia, to interfejsu analogowego można używać do równoległego, różnicowego sterowania analogowego. W porównaniu z tradycyjną, niezależną, równoległą komunikacją przez port LAN otrzymywane dane są bardzie stabilne i rzetelne.

Kompleksowa ochrona
Aby uniknąć uszkodzeń powstałych w efekcie wykonania niepoprawnej operacji lub otoczenia o własnościach odbiegających od normy, wyposażono obciążenia serii IT8400 w szereg funkcji ochrony takich, jak OVP (przed przekroczeniem dopuszczalnego napięcia), OCP (przed przekroczeniem dopuszczalnego prądu), OPP (przed przekroczeniem dopuszczalnej mocy), a także  przed przegrzaniem, odwróceniem polaryzacji itd. Gdy takie warunki powstaną, IT8400 natychmiast wstrzymuje pracę, chroniąc obiekt pomiarowy przed zniszczeniem.

Praca w trybie "master-slave" połączenia równoległego, elastyczne konfigurowanie mocy
Obciążenia serii IT8400 można łączyć równoległe do pracy w trybie "master-slave" i prądzie poddawanym operacji wyrównywania. Należy jednak zaznaczyć, że obciążenia połączone równoległe muszą mieć te same napięcie, choć mogą mieć różną moc. Po połączeniu równoległym wszystkie funkcje dostępne przy pracy samodzielnej są nadal dostępne, włącznie z pracą w trybie stałego napięcia (CV) oraz zrównolegleniem do 600 kW. Urządzenie połączone równolegle może też pracować samodzielnie, stąd taka konfiguracja jest bardziej elastyczna. W połączeniu równoległym stosuje się też niezależne połączenia analogowe i cyfrowe, co zapewnia stabilną pracę wszystkich połączonych ze sobą obciążeń.


Funkcja rozładowywania akumulatora
Obciążenia elektroniczne DC serii IT8400 wyposażono w funkcję rozładowywania akumulatora, z której można korzystać w trybach CC, CR i CP. W obciążeniu można wtedy ustawić trzy warunki odcięcia: napięcia, pojemności i czasu. Gdy którykolwiek z tych warunków zostanie przekroczony, to obciążenie automatycznie zatrzyma wykonywanie testu. Użytkownik może sprawdzać w trakcie testu napięcie akumulatora, czas oraz pojemność akumulatora już rozładowanego. Z funkcji tej można korzystać w testach "żywotności" oraz niezawodności akumulatora.

Zastosowania: akumulatory litowo-jonowe, baterie, ogniwa-paliwowe, super-kondensatory  
Zalety:
• Znamionowy zakres mocy od 6 kW do 600 kW, zakresy napięcia 600 V lub 1200 V
• Zwiększanie mocy przez łączenie równoległe
• Warunki odcięcia rozładowywania akumulatora: napięcie, pojemność, czas - pomagają analizować stan awaryjny znacznego spadku napięcia akumulatora
• Funkcje programowania listy oraz tryb analogowy pomagają symulować różne przebiegi
• Odpowiedź dynamiczna z częstotliwością 25 kHz , szybkie narastanie i opadanie prądu
• Analogowa odpowiedź dynamiczna z częstotliwością 10 kHz, bez ograniczeń co do kroku, obciążenie dynamiczne nadaje się doskonale do testowania impedancji AC cel ogniw paliwowych
• Ciągłe próbkowanie napięcia i prądu przy rozładowywaniu akumulatorów
• Wbudowane interfejsy GPiB, LAN, USB, CAN, obsługa protokołu SCPI, sterownik LabVIEW, możliwość wyposażenia w system testowania akumulatorów ITS5300

Akcesoria opcjonalne
Przewody opcjonalne
IT-E31220-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach wyprowadzeniami zaokrąglonymi
(czerwony i czarny, 120 A/2m),
IT-E33620-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach wyprowadzeniami zaokrąglonymi (czerwony i czarny, 360 A/2 m),
IT-E32420-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach wyprowadzeniami zaokrąglonymi
(czerwony i czarny, 240 A/2m),
IT-E32410-OO - komplet przewodów pomiarowych zakończonych po obu stronach wyprowadzeniami zaokrąglonymi
(czerwony i czarny, 240 A/1 m).

Dane techniczne obciążenia elektronicznego DC IT8424-1200-300

*1: Napięcie wejściowe i prąd wejściowy są ≥ 10% w.p. (w.p. oznacza wartość pełnozakresową)
*2: Rozpiętość rezystancji potwierdzania odczytu: 1/(1/R+(1/R)*0,01%+0,08), 1/(1/R-(1/R)*0,01%-0,08)
*3: Napięcie wejściowe i prąd wejściowy są ≥ 10% w.p.
*4: Wartość prądu obciążenia jest ≥ 4% w.p._CCH
*5: Wartość prądu obciążenia jest ≥ 10% w.p._CCH