泰克Keithley 2280 系列精密測(cè)量直流電源

2280S 系列電源提供高達(dá) 192W 的低輸出噪聲功率和優(yōu)異的負(fù)載電流測(cè)量靈敏度。 內(nèi)置繪制功能允許監(jiān)視漂移等趨勢(shì)。 這些電源提供高達(dá) 6? 的數(shù)字分辨率，可放心地檢定負(fù)載電流的微小變化。 四個(gè)負(fù)載電流測(cè)量范圍支持以數(shù)字萬(wàn)用表質(zhì)量精度測(cè)量設(shè)備的滿負(fù)載電流、待機(jī)模式電流和睡眠模式小電流。

2280S系列高精度測(cè)量、低噪聲、可編程直流電源不僅僅是清潔的電源，它們還是高精密測(cè)量?jī)x器。它們可以輸出穩(wěn)定、低噪聲電壓，在納安至安培的寬動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)監(jiān)視負(fù)載電流。 2280S-32-6型電源在6A電流時(shí)輸出電壓高達(dá)32V；2280S-60-3型電源在3.2A電流時(shí)輸出電壓高達(dá)60V。

這兩款電源使用線性穩(wěn)壓，確保輸出低噪聲和出眾的負(fù)載電流測(cè)量靈敏度。高分辨率彩色薄膜晶體管(TFT)顯示屏可以顯示各種測(cè)量信息。軟鍵按鈕和滾輪與TFT顯示屏配合使用，可提供便于引導(dǎo)的用戶界面，加快儀器設(shè)置和使用。此外，內(nèi)建繪圖功能允許監(jiān)視漂移等趨勢(shì)。這些電源提供了臺(tái)式和自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用所需的靈活性。例如，它們提供清單模式、觸發(fā)以及其他速度優(yōu)化功能，把自動(dòng)測(cè)試應(yīng)用中的時(shí)間降到最低。

數(shù)字多用表（DMM）高質(zhì)量、低電流測(cè)量，具有高分辨率

與傳統(tǒng)電源不同，2280S系列電源的測(cè)量分辨率高達(dá)6位半 。電壓輸出測(cè)量分辨率高達(dá)100μV。這些電源負(fù)載電流測(cè)量范圍是100nA至安培級(jí)。它們具有4個(gè)負(fù)載電流測(cè)量量程(10A, 1A, 100mA, 10mA)，支持對(duì)器件全負(fù)荷電流、待機(jī)模式電流和睡眠模式電流進(jìn)行測(cè)量，具有數(shù)字多用表（DMM）的質(zhì)量精度。高分辨率 允許對(duì)負(fù)載電流的微小變化進(jìn)行特性分析，還使得單一量程的測(cè)量范圍非常寬泛，而且無(wú)論是低電流值還是高電流值，都具有出眾的精度。

圖1 對(duì)快速變化或類似脈沖的負(fù)載進(jìn)行時(shí)敏測(cè)量。外部觸發(fā)啟動(dòng)采集。可編程延遲和測(cè)量次數(shù)支持 在指定時(shí)間對(duì)負(fù)載電流脈沖進(jìn)行測(cè)量。

快速測(cè)量負(fù)載變化

為了正確監(jiān)視快速變化和類似脈沖的負(fù)載電流，2280S系列電源提供捕獲負(fù)載變化所需的速度，其時(shí)間間隔可以短至140μs。這個(gè)能力允許便攜式、電池供電設(shè)備的設(shè)計(jì)商和制造商，輕松監(jiān)視設(shè)備在各種運(yùn)行模式下的負(fù)載電流，從而確定其整個(gè)功耗。
這種高速測(cè)量能力允許對(duì)上電負(fù)載序列和斷電序列的每個(gè)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。測(cè) 量讀取速度高達(dá)2500讀數(shù)/秒，可以每個(gè)啟動(dòng)狀態(tài)的電流消耗進(jìn)行特性分析和測(cè) 試。

圖2 器件上電時(shí)對(duì)啟動(dòng)負(fù)載電流進(jìn)行測(cè)量

瀏覽和控制每個(gè)電源參數(shù)，實(shí)現(xiàn)性能最大化

4.3英寸高亮度TFT顯示屏利用大型易讀字母來(lái)顯示電壓和電流讀數(shù)、電源設(shè)置和 諸多其他設(shè)置。基于光標(biāo)的主菜單提供用戶可以控制和編程的所有功能，便于快速實(shí) 現(xiàn)電源設(shè)置、測(cè)量設(shè)置、顯示模式、觸發(fā)選項(xiàng)及系統(tǒng)設(shè)置。菜單很短，便于找到所需 的菜單選項(xiàng)，而且描述清晰，因此，用戶可以通過(guò)滾輪、鍵區(qū)或軟件快速設(shè)置參數(shù)。 許多參數(shù)設(shè)置，如電壓和電流設(shè)置，可以通過(guò)主屏直接輸入；不太復(fù)雜的測(cè)試甚至不 需要訪問(wèn)主菜單進(jìn)行調(diào)整。無(wú)論測(cè)試需求是否復(fù)雜，2280S系列電源都只需一種簡(jiǎn)單 的方式，即可設(shè)置所有所需的參數(shù)。

圖3 通過(guò)主屏調(diào)整電壓、電流、 電流量程、測(cè)量模式、保護(hù)等級(jí) 和其他功能。

圖4 通過(guò)主菜單訪問(wèn)2280S系列 電源的全部功能

圖5 通過(guò)測(cè)量子屏幕，根據(jù)用戶需要對(duì)回讀測(cè)量進(jìn)行配置

控制上升和下降時(shí)間，保護(hù)待測(cè)器件

您的設(shè)備或系統(tǒng)是否在高涌入電流下工作？2280S系列 電源允許對(duì)電壓輸出上升時(shí)間進(jìn)行編程，從而減緩電壓斜線 上升，避免電壓過(guò)沖，因?yàn)殡妷哼^(guò)沖有可能損壞待測(cè)器件。 此外，還可以對(duì)電壓下降時(shí)間進(jìn)行控制，以避免輸出電壓的 快速下降。電壓上升和下降時(shí)間，可以設(shè)置為10V/s或100V/s。 對(duì)于微小的電壓變化，可以將上升和下降時(shí)間設(shè)置為1000V/s。

圖6 通過(guò)可編程斜率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓上升和下降速度的控制，避免電容負(fù)載上 電期間的瞬態(tài)響應(yīng)。

在測(cè)試臺(tái)實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)測(cè)試

利用2280S系列電源的內(nèi)建清單模式功能，可以在工作 電壓范圍對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試，并對(duì)直流輸出變化進(jìn)行研究。 建立和保存10個(gè)序列電壓清單，每個(gè)清單最多可包括99個(gè)不 同的電壓。每個(gè)電壓電平的持續(xù)時(shí)間可以設(shè)置為短至1ms或 長(zhǎng)達(dá)60s。通過(guò)前面板或接口總線，創(chuàng)建簡(jiǎn)單的線性斜坡或任 意自定義配置。單一觸發(fā)器將一次或多次自動(dòng)執(zhí)行清單。

圖7A 利用清單設(shè)置屏建立輸出序列。

圖7B 使用清單模式自動(dòng)設(shè)置輸出電壓。通過(guò)清單建立的電壓如7A所示。

趨勢(shì)分析和負(fù)載電流特性分析

利用內(nèi)建繪圖功能監(jiān)控負(fù)載電流穩(wěn)定性或者捕獲并顯示 動(dòng)態(tài)負(fù)載電流。另外，利用它還可以瀏覽啟動(dòng)或關(guān)閉時(shí)負(fù)載 電流。2280S系列電源可以迅速測(cè)量并存儲(chǔ)2500個(gè)測(cè)量點(diǎn)。 除了顯示電壓或電流波形或者二者同時(shí)顯示，還可以根據(jù)存 儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)計(jì)算選項(xiàng)包括均值、最大值、 最小值、峰-峰值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差。通過(guò)少數(shù)幾個(gè)顯示菜單， 可以訪問(wèn)所有所需的信息。

圖8 利用繪圖功能監(jiān)視電壓、電流或者電壓和電流

利用KickStart軟件迅速和容易地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試

利用KickStart啟動(dòng)軟件，只需4個(gè)簡(jiǎn)單步驟，即可設(shè)置 2280S系列電源的自動(dòng)測(cè)試。用戶可以登錄www.keithley.com 網(wǎng)站，免費(fèi)下載安裝KickStart。程序啟動(dòng)后，進(jìn)行以下操作： 建立測(cè)試文件，選擇2280S電源，選擇電源應(yīng)用，輸入測(cè)試 參數(shù)。運(yùn)行測(cè)試，即可獲得結(jié)果，無(wú)需寫入代碼。KickStart 提供圖形和電子數(shù)據(jù)表顯示。數(shù)據(jù)保存至測(cè)試文件，而且可 以輸出用于數(shù)據(jù)分析程序。或者進(jìn)行屏幕截圖，在測(cè)試報(bào)告 中重現(xiàn)。可以存儲(chǔ)多達(dá)15,000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。KickStart可能是你 所需軟件之大全。

圖9 KickStart直流電源主屏

為生產(chǎn)測(cè)試而優(yōu)化的性能

2280S系列電源在生產(chǎn)測(cè)試系統(tǒng)中功能強(qiáng)大，因?yàn)槠湓?研發(fā)測(cè)試臺(tái)上非常靈活。除了清單模式功能，2280S系列電 源的幾個(gè)其他特性把測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試時(shí)間降至最短。例如， 外部觸發(fā)輸入允許硬件同步，并可以通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)中的其他 儀器進(jìn)行控制。為了避免諸多的系統(tǒng)延遲，當(dāng)電源完成所需 的動(dòng)作時(shí)，2280S系列電源還生成“測(cè)量完成輸出”信號(hào)， 告知測(cè)試系統(tǒng)。為了縮短測(cè)試時(shí)間，通過(guò)將采集時(shí)間從16.6ms (20ms)縮短至33μs (40μs)，可以加快讀取速度。此外，2280S 系列電源可以吸收0.45A電流。因此，這些電源可以迅速釋放 電壓電平并切換至不同電壓。

圖10 KickStart繪圖與測(cè)量數(shù)據(jù)表

圖11 2280S系列后面板包括后部輸出連接器（用于遠(yuǎn)程檢測(cè)輸入）、數(shù)字 I/O以及3個(gè)接口(GPIB、USB和LAN)。

前、后面板端口選項(xiàng)提供更強(qiáng)大的連接靈活性。為了實(shí) 現(xiàn)最大電壓精度，4線遠(yuǎn)程檢測(cè)確保真正為負(fù)載施加預(yù)置的輸 出電壓。此外，為了檢測(cè)中斷，可以對(duì)檢測(cè)線路進(jìn)行監(jiān)控。 這些特性確保可以迅速發(fā)現(xiàn)和糾正任何生產(chǎn)問(wèn)題。4個(gè)額外的 數(shù)字I/O引腳可以提供缺省狀態(tài)輸出或者控制外部繼電器或狀 態(tài)戳。

通過(guò)內(nèi)置GPIB、USB或 LAN接口， 可以對(duì)2280S系列電源進(jìn)行控制。USB 是測(cè)試和測(cè)量系統(tǒng)(TMC)兼容。LXI Core 兼容LAN接口支持遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視2280S 系列電源，因此測(cè)試工程師可以始終接 入電源并觀察測(cè)量結(jié)果，即使他們?cè)诘?球的另一端。

為了推進(jìn)生產(chǎn)測(cè)試軟件開發(fā)，在吉 時(shí)利網(wǎng)站www.tek.com.cn，可以下載 美國(guó)國(guó)家儀器公司LabVIEW?驅(qū)動(dòng)程序、 IVI-C與IVI-COM驅(qū)動(dòng)程序。

性能指標(biāo)

23°C ±5°C 1小時(shí)儀器預(yù)熱

直流輸出額定值

電壓?1

源設(shè)置

測(cè)量2?(0.5V 過(guò)量程)

在更快的測(cè)量設(shè)置時(shí)進(jìn)行額外補(bǔ)償

穩(wěn)壓

輸出波紋與噪聲

負(fù)載瞬態(tài)恢復(fù)時(shí)間：電阻負(fù)載由50%負(fù)載至100%負(fù)載或者由100%負(fù)載至50%負(fù)載至:<50μs達(dá)到V-set的15mV。

斜率: 上升電壓與下降電壓: 10V/s～100V/s。在有限條件3下高達(dá)1000V/。缺省值100V/s。

每根引線的最大源電壓降: 為保持指定的電壓精度: 1V。

最大檢測(cè)HI和檢測(cè)LO引線電阻：為保持指定的電壓精度: 2Ω。

電流

電流限幅設(shè)置

測(cè)量?4?(120% 過(guò)量程，10A除外)

在更快的測(cè)量設(shè)置時(shí)進(jìn)行額外補(bǔ)償

電流脈沖測(cè)量?5

穩(wěn)壓

輸出波紋與噪聲

最大連續(xù)吸收電流均值

系統(tǒng)測(cè)量速度

其他定時(shí)數(shù)據(jù)

CV-CC過(guò)渡時(shí)間 (V-Set = 5V, I-limit = 0.5A, 電阻負(fù)載變化：25Ω至2.5Ω): 2.4ms

CC-CV過(guò)渡時(shí)間(V-Set = 5V, I-limit = 0.5A, 電阻負(fù)載變化：2.5Ω至25Ω): 1.1ms

功能變化(從總線指令檢測(cè)到功能變化完成): 10ms (典型值)

輸出關(guān)閉/開啟(從總線指令檢測(cè)到電壓開始下降): 5ms (典型值)

反向引線驅(qū)動(dòng): < 1.5m

保護(hù)

注

1. 該指標(biāo)基于使用程控檢測(cè)連接。對(duì)于2線連接，增加0.5mV/A 補(bǔ)充(前部端口)。

2. 6位半分辨率、1 PLC讀取速度、濾波器開啟、自動(dòng)調(diào)零開啟。

3. 對(duì)于2280S-32-5電源而言，在3A最大電流時(shí)，100V/s至 1000V/s斜率限于5V變化；對(duì)于2280S-60-3電源而言，在 1.6A最大電流時(shí)，100V/s至1000V/s斜率限于10V變化。

4. 6位半分辨率、1 PLC讀取速度、濾波器開啟、自動(dòng)調(diào)零開啟。

5. 設(shè)置: 自動(dòng)調(diào)零關(guān)閉, 0.002 PLC, Arm Source: 外部, 觸發(fā)源: 即刻。

6. 時(shí)間包括觸發(fā)檢測(cè)、測(cè)量起始的延遲加抖動(dòng)，以及測(cè)量積分 時(shí)間, 0.002 PLC。

7. 設(shè)置: 自動(dòng)調(diào)零關(guān)閉，輸出開啟，輸出延遲關(guān)閉， 固定源: 電壓。

8. 設(shè)置: 自動(dòng)調(diào)零關(guān)閉，輸出開啟，輸出延遲關(guān)閉， 固定源: 電壓, Arm或測(cè)量計(jì)數(shù)1000。

9. 括號(hào)中的數(shù)字為50Hz電力線周期集成。

公共指標(biāo)

共模電流: < 6μA 峰-峰值

底盤隔離: ±240V, 任意端口到底盤。 并聯(lián)電阻>1GΩ， 電容<6.8nF。

溫度系數(shù): 在23°C ±5°C范圍以外時(shí)，對(duì)所有指標(biāo)增加以下 數(shù)值: (0.15 ×指標(biāo))/°C ，對(duì)于0°～18°C 以及28°～40°C。

測(cè)量顯示模式: 電壓和電流, 只顯示電壓, 只顯示電流。

測(cè)量采集控制: 連續(xù)，手動(dòng)，外部數(shù)字輸入，PC總線。

清單模式: 最多存儲(chǔ)清單數(shù)量: 9個(gè)

每個(gè)清單點(diǎn)數(shù): 2 - 99

清單存儲(chǔ)位置: 內(nèi)存或優(yōu)盤

數(shù)學(xué)和濾波函數(shù):

REL: 從電流讀數(shù)顯示中剔除偏移, 范圍: –1×106?到 +1×106

Mx+b: 讀數(shù) = x, M = –1×106?到 +1×106, b = –1×106?到 +1×106

濾波: 移動(dòng)平均數(shù), 計(jì)數(shù): 2–100, 窗口: 0.01%～100%

內(nèi)存緩沖:

2500個(gè)位置; 每個(gè)位置包括: 電壓測(cè)量、電流測(cè)量、CV /CC模式、時(shí)間戳、NVRAM

<顯示: 4.3英寸前面板彩色顯示屏，分辨率: 480像素 × 272 像素

顯示模式:實(shí)時(shí)電壓和電流讀數(shù)與設(shè)置。

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)圖表: 電壓-數(shù)據(jù)點(diǎn)，電流-數(shù)據(jù)點(diǎn)，電壓和電流-數(shù)據(jù)點(diǎn)，100點(diǎn)分辨率圖表還顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù): 均值、最大值、最小值、峰-峰值、標(biāo)準(zhǔn)偏差。

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)表格: 時(shí)間/日期、電壓、電流。

軟按鍵和滾輪控制。

通信:

GPIB: IEEE-488.2兼容和狀態(tài)模型拓?fù)洹?/p>

LAN: RJ-45連接器, 10/100BT, Auto MDIX.

IP配置: 靜態(tài)或DHCP

LXI Core 2011, version 1.4, USB2.0設(shè)備(后面板，B型),USBTMC兼容。USB2.0主機(jī)(前面板，A型)，全速，支持優(yōu)盤驅(qū)動(dòng)。

輸入連接:

前部: (2線)。可調(diào)支撐、安全罩香蕉接頭、平接線片或電纜。

后部: (4線檢測(cè))。6引腳拆卸螺絲端子、安全罩、可移動(dòng)本地檢測(cè)跳線。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘: 電容充電，在23°C和≤50%RH環(huán)境下20天上電一次。

數(shù)字I/O: 9-引腳母頭D-sub。6個(gè)輸入/輸出引腳。

輸入信號(hào)電平: 0.7V (最大邏輯低電平)。 3.7V (最小邏輯高電平)。

輸入電壓限制:–0.25V (絕對(duì)最小值) +5.25V (絕對(duì)最大值)

最大電源電流:?+2.0mA@?>2.7V (每引腳)

最大吸收電流: –50mA @ 0.7V (每引腳，固態(tài)熔絲保護(hù) )5V電源，限于0.5A @>4V (固態(tài)熔絲保護(hù))最小觸發(fā)脈沖≥4μs, 邏輯低脈沖儀表準(zhǔn)備脈沖, 15–30μs, 邏輯低脈沖

電磁兼容: 符合歐盟電磁兼容指令

安全性:

美國(guó)NRTL認(rèn)證: UL61010-1 3rd ed 2012.

加拿大認(rèn)證: CAN/CSA C22.2 No. 61010-1 3rd ed 2012.

歐盟標(biāo)準(zhǔn): 2006/95/EC低壓指令。EN/IEC 61010-13rded 2010年。

制冷: 強(qiáng)制通風(fēng)，側(cè)面進(jìn)風(fēng)，后部排氣。

電源: 100V/120V/220V/240V ±10%

電力線頻率: 50/60Hz ±3Hz, 開機(jī)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)。

功耗: 630VA峰值

工作環(huán)境: 0° ～40°C, ≤80% RH高達(dá) 35°C, 無(wú)冷凝。

海拔: 2000米以內(nèi)。

存儲(chǔ)環(huán)境: –25°～70°C

LXI Web瀏覽器兼容操作系統(tǒng)及軟件: Windows 2000, Win 7與XP兼容, 支持Web瀏覽器與Java插件 (要求Java插件1.7以上)。2280S型號(hào)支持Web頁(yè)面。

機(jī)架尺寸: (W×H×D), 不含護(hù)套: 213.8 × 88.4 × 383.3mm (8.42 × 3.48 × 15.1 in.).

臺(tái)式尺寸: (W×H×D)，含護(hù)套和把手: 255.3 × 107.2 × 415.0mm (10.1 × 4.22 × 16.34 in.)

裝運(yùn)重量: 13.29kg (29.3 lbs.)

凈重: 10.85kg (23.9 lbs.).

保修: 3年。

泰克Keithley 2280 系列精密測(cè)量直流電源