Instructions

29
8.2 Stabilità delle combinazioni di sorgente e carico
Questo strumento è ottimizzato per la precisione in condizioni di carico costante utilizzando un
ciclo di reazione ad alto guadagno. A causa di ciò, esiste la possibilità che l’unione di sorgente,
interconnessioni e caratteristiche di carico diano luogo a instabilità. Vi sono tre cause potenziali
principali: l’induttanza del cablaggio tra sorgente e carico (o un’impedenza di uscita induttiva della
sorgente), capacitanza in parallelo con il collegamento tra sorgente e carico (incluso un
condensatore di uscita nella sorgente) e le caratteristiche dei circuiti di reazione attivi nella
sorgente.
In modalità Constant Power, Conductance e Resistance, il sistema include un moltiplicatore
analogico utilizzato dal carico per ottenere la corrente necessaria per la tensione istantanea.
Questo riduce la larghezza di banda del ciclo e aggiunge ulteriore spostamento di fase. In
generale, la modalità Constant Current è quella che è più probabile sia stabile, ma in alcuni casi
è possibile evitare l’instabilità utilizzando una modalità diversa. Le condizioni che influiscono sul
comportamento dinamico del carico in funzionamento transitorio portano anch’esse a instabilità,
e alcuni dei suggerimenti nelle sezioni successive potrebbero essere utili.
Molte alimentazioni hanno filtri di uscita L-C per la riduzione del rumore; essi inducono un
ulteriore spostamento di fase nell’intera combinazione sorgente - carico e può aumentare la
possibilità di instabilità. Se non vi è smorzamento attraverso l’induttore, è possibile formare un
circuito risonante che consente l’aumento delle oscillazioni fino a un’ampiezza notevole.
8.2.1 Azioni risolutive
Le reti di compensazione degli stadi di potenza del carico vengono modificate quando la velocità
di risposta è impostata a meno di 0,001 volte la velocità di risposta massima della modalità di
carico e dell’intervallo dati. Per esempio se è selezionata la modalità corrente costante ed è
impostata al suo intervallo di impostazioni elevate (fino a 80A), l'impostazione della velocità di
risposta massima è 2,5 a / us, quindi le reti di compensazione vengono modificate a impostazioni
sotto 2,5 a / ms. Anche se non vengono utilizzate le funzioni transitorie, questa compensazione
del cambiamento riduce la larghezza di banda e può rendere stabile la combinazione di sorgente
e carico.
Se l’instabilità aumenta, osservare la forma d’onda di tensione attraverso il carico con uno
schermo fluorescente: se in un qualsiasi punto la tensione sale al di sopra dell’emf a circuito
aperto della sorgente, deve esserci un elemento induttivo presente per formare un circuito
risonante. Per inserire uno smorzamento in questo circuito sarà necessario trovare un mezzo.
Una tecnica consiste nell’uso di una rete costituita da un condensatore e resistore in serie (a
volte denominata una rete Zobel), attraverso i terminali di ingresso del carico. Molti carichi
elettronici hanno una rete di questo tipo incorporata; questo carico non ne è dotata per
massimizzarne la versatilità offrendo la minima capacitanza di ingresso possibile. Tuttavia essa
può essere aggiunta esternamente: i valori attorno a 2·2µF e 5Ω sono comuni; si noti che questo
deve essere un resistore di potenza in grado di gestire pochi watt. Un tipo a pellicola piatta è
migliore - i resistori a filo non sono adatti.
8.3 Comportamento dinamico nel funzionamento transitorio
Quando sono utilizzate le funzioni transitorie del carico, il comportamento dinamico dell’unione di
sorgente e carico durante le transizioni dipende da considerazioni simili a quelle che influiscono
sulla stabilità: induttanza di serie, capacitanza di shunt e caratteristiche di ciclo di reazione. Il
funzionamento corretto dipende dalla non saturazione e non interruzione del carico in alcun
punto del ciclo. Maggiore la velocità di risposta desiderata, maggiori le possibilità che si
verifichino aberrazioni durante la transizione.
A causa delle modifiche nella trans-conduttanza di FETs, il comportamento dinamico degli stadi
di potenza cambia a correnti elevate e basse, e anche a basse tensioni quando la capacitanza
tra elettrodi aumenta in modo notevole. In generale, il comportamento risulta ottimale inferiore
dell’intervallo di corrente (da 100mA a 4A) e a tensioni superiori a 25V.