Speziell beim Prüfen von getakteten Stromversorgungen kann es vorkommen, dass die Messsignale am Analog-I/O-Port für Spannung, Strom etc. verzerrt sind. Die Ursache dazu ist im Aufbau des Messkreises zu suchen.
Getaktete Stromversorgungen haben Filter im Ausgangskreis, unter anderem sogenannte Y-Kondensatoren, die vom Ausgang zur Schutzerde des Gerätes geschaltet sind.
Auch die elektronische Last und andere Messgeräte haben aus EMV-Gründen Filter eingebaut.
Durch die Common Mode-Störspannung (Spannung, die beide Ausgangsanschlüsse der Stromversorgung gegenüber der Schutzerde aufweisen) fließt ein Fehlerstrom durch den Entstörkondensator über die Last oder angeschlossene Messgeräte zurück auf den Ausgang der Stromversorgung. Dieser Störstrom erzeugt meist hochfrequente Überlagerungen an den Messsignalen.
Besonders hohe Störspannungen werden bei dynamischen Prüfungen erzeugt. Abhilfe schafft hier, die elektronische Last und/oder die weiteren angeschlossenen Messgeräte über einen Trenntransformator mit geringer Kopplungskapazität zu versorgen. Der Störstromkreis wird damit unterbrochen, und die Qualität der Messsignale wird verbessert.
Die Messung der Stromanstiegsgeschwindigkeit darf nur mit einer Stromzange von ausreichender Geschwindigkeit erfolgen
(z. B. Tektronix Current Measurement System).
Die Strommessung über Mess-Shunts ergibt meist falsche Ergebnisse, da die meisten Mess-Shunts nicht induktionsfrei sind. Es ergeben sich bei derartigen Messungen zwangsläufig falsche Anstiegsgeschwindigkeiten mit erheblichem Überschwingen.
Zum Erreichen des bestmöglichen Stromanstieges im dynamischen Betrieb müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein:
- Der Widerstand der Zuleitungen muss sehr gering sein (gleicher Grund wie oben).
- Die Zuleitungen müssen induktionsfrei sein. Induktive Zuleitungen (jedes Kabel hat eine induktive Komponente) ergeben zusammen mit dem ohmschen Widerstand eine Begrenzung der maximal möglichen Stromanstiegsgeschwindigkeit. Die Last kann keinen schnellen Stromanstieg erreichen, wenn die Anschlusskabel die Geschwindigkeit begrenzen. Außerdem wirken die Zuleitungen als Energiespeicher (Selbstinduktion) und liefern bei Entlastung Strom in Last und Prüfling zurück.
Speziell im Widerstandsbetrieb besteht die Gefahr, dass bei Verwendung der Sense-Leitungen eine Einkopplung der stromführenden Lastkabel auf die Spannungsmessung des Gerätes erfolgt.
Da im Widerstandsbetrieb die genaue Erfassung der Spannung am Prüfling als Einstellgröße für den Strom verwendet wird, kann durch magnetische Kopplung in die Sense-Leitungen eine Mitkopplung auftreten, die das System instabil macht.
Als erste Maßnahme ist die Verringerung der Einkopplung vorzunehmen.
Das heißt:
Weg mit den Sense-Leitungen von den stromführenden Lastleitungen (natürlich auch weg von allen anderen stromführenden Kabeln, Netzleitungen etc.).
Am besten die Sense-Leitungen miteinander verdrillen, da sich dann die magnetisch induzierte Spannung wieder aufhebt.
Nie die Sense-Leitungen mit den stromführenden Leitungen verdrillen!
Am besten auch die stromführenden Leitungen miteinander verdrillen oder zumindest parallel verlegen, damit sich die Magnetfelder wenigstens teilweise kompensieren.
Und natürlich:
Alle Leitungen so kurz wie möglich halten.
Helfen diese Maßnahmen nicht, so kann zwischen den Sense-Leitungen ein Abblockkondensator angebracht werden. Größe durch Versuch bestimmen.
Beim Prüfen von Stromversorgungen oder sonstigen Schaltungen, die über einen Regelkreis eine Ausgangsgröße stabilisieren, werden beim Anschluss der elektronischen Last zwei Regler miteinander verbunden. Unter bestimmten Bedingungen, nämlich dann, wenn im Gesamtsystem eine Phasenverschiebung größer als 180° auftritt und die Verstärkung größer 1 ist, ist die Schwingungsbedingung erfüllt, und das System fängt an zu oszillieren.
Dieser Zustand ist kein Mangel der elektronischen Last, sondern ein normaler Zustand, der jedoch für Prüfungen unerwünscht ist. Dieser Zustand kann dadurch unterbrochen werden, indem die Voraussetzungen für die Schwingungsbedingung unterbrochen werden. In der Praxis kann parallel zum Lasteingang ein Kondensator in Serie mit einem Widerstand geschaltet werden.
Manchmal bewirkt bereits ein kleiner MKT-Kondensator von ca. 1 µF mit einem 1 Ohm Widerstand in Serie eine Stabilisierung.
Außerdem besteht bei den den meisten H&H-Lasten die Möglichkeit, eine langsamere Regelzeitkonstante einzustellen (s. Bedienungsanleitung).
Die Null-Volt-Funktion erweitert den Betriebsbereich der elektronischen Last zu besonders niedrigen Eingangsspannungen, bei denen die Last sonst den Strom nicht mehr regeln könnte.
Bei den Geräteserien PLI und ERI ist zum Erreichen der Null-Volt-Funktion die erforderliche Hilfsspannungsquelle extern anzuschalten. Die Serie PLI bietet außerdem Modelle mit integriertem Zero-Volt-Modul (PLIxxxZV). Die Serie ZS ist optional mit eingebautem Null-Volt-Netzteil erhältlich (Null-Volt-Option). Siehe Bedienungsanleitung.
Die Null-Volt-Funktion gleicht die Spannungsverluste auf der Leistungsstufe des Gerätes aus und ermöglicht einen Betrieb des Gerätes bei Eingangsspannungen bis herunter zu wenigen Millivolt. Dadurch eignet sich das Gerät zur Kennlinienaufnahme von Strombegrenzungskurven bis zum völligen Kurzschluss. Wird im Strombetrieb ein größerer Laststrom eingestellt als der Prüfling liefern kann, so bricht die Spannung des Prüflings auf 0 V zusammen und der Kurzschlussstrom wird am eingebauten Amperemeter angezeigt.
Im Spannungsbetrieb kann die Lastspannung bis 0 V herunter eingestellt werden.
Bei Widerstandsbetrieb ist der Widerstandsbereich vom unteren Grenzwert des jeweiligen Bereiches bis 0 Ohm erweitert.
Wenn die Sense-Klemmen angeschlossen werden, wird der Kurzschluss bis an die Stelle geregelt, an der die Sense-Klemmen mit den Ausgangsklemmen des Prüflings verbunden sind. Das heißt, auch der Widerstand der Lastkabel wird bei der Regelung berücksichtigt und mit ausgeregelt. Dazu können die Lastklemmen sogar leicht negativ werden, um den Spannungsverlust auf den Lastkabeln wieder auszugleichen.
Damit kann auch über längere Kabel hinweg am Prüfling ein echter Kurzschluss eingestellt werden, was allein durch Leistungsschalter nicht möglich ist.
Eine Verpolung des Prüflings wird durch eine eingebaute Überwachung der Polarität nicht erzeugt.
Leistungsminderung durch Null-Volt-Option
Durch Erweiterung der elektronischen Last mit der Null-Volt-Option ist eine Leistungsminderung des Gerätes in Kauf zu nehmen. Wie die Leistungsminderung zu berechnen ist, sehen Sie in der Bedienungsanleitung der jeweiligen Last.
Durch den Einbau der Null-Volt-Option (Serie ZS) kann es am Geräteeingang zu statischen Spannungen kommen. Eine Anzeige dieser negativen Spannung bei unbeschaltetem Eingang ist zulässig und beeinträchtigt die Funktion des Gerätes nicht.
Der Lastkreis der elektronischen Last ist intern nicht abgesichert. Grund dafür ist, dass keine Sicherung für die Vielzahl der in Frage kommenden Prüflinge die richtige wäre. Daher muss der Anwender selbst die externe Sicherung dimensionieren, so dass sein jeweiliger Prüfling geschützt ist. Die Sicherung ist zwischen positiven Pol des Prüflings und positiven Lasteingang zu schalten.
Wenn eine höhere Spannung als die maximal zulässige Eingangsspannung an eine elektronische Last angelegt wird, kann das einen Kurzschluss verursachen, was zu unkontrolliertem Stromfluss, Lichtbögen bis hin zum Brand führen kann. Dasselbe gilt, wenn der Prüfling verpolt angeschlossen wird.
Schalten Sie daher eine externe Sicherung, die Ihrer Applikation und insbesondere Ihrem Prüfling entspricht, zwischen Prüfling und Input+ der elektronischen Last!
Was kann ich tun, wenn bei der Umstellung von Windows XP auf Windows 7 oder Windows 10 die USB-Schnittstelle der ZS/NL Last im Gerätemanager nicht mehr als Virtual COM Port sichtbar ist?
- Für Geräte der Serien NL und ZS, die vor dem Juni 2014 ausgeliefert wurden, ist der USB-Treiber von unserer Website zu verwenden. Andernfalls ist der aktuellste Treiber von FTDI (https://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm) zu verwenden.
- Der von H&H zur Verfügung gestellte USB-Treiber ist nicht signiert und nur auf Microsoft Windows 7 (64 Bit) und Windows 10 getestet. Bei Problemen mit dem Treiber wenden Sie sich bitte an unseren Support.
- Das Auslieferungsdatum ist an den letzten 4 Ziffern der Seriennummer (MMJJ) zu erkennen.