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R&S®Essentials | Fundamentos sobre fuentes de poder

Entendiendo la detección remota

Autor: Paul Denisowski, experto en prueba y medición

A continuación, se le explica cómo se utiliza la detección remota en las fuentes de poder de corriente continua de banco.

¿Qué es detección remota en fuentes de poder?

Los usuarios de fuentes de poder de banco a menudo ingresan el voltaje que desean que esté presente en la carga. Sin embargo, los cables de alimentación reducirán el voltaje percibido por la carga debido a que estos tienen una resistencia de no cero. Esta resistencia incrementa a medida que los cables sean más largos y/o delgados. En muchos casos, la resistencia del cable, así como el resultado de la caída de voltaje pueden ignorarse con seguridad, pero esta disminución de voltaje puede volverse significativa al trabajar con corrientes más elevadas o resistencias de carga más pequeñas.

Las fuentes de poder que ofrecen detección remota, también conocida como detección a cuatro cables, son capaces de compensar estas caídas de voltaje.Para lograrlo, se mide el voltaje realmente presente en el dispositivo con un par de líneas de detección además de las líneas de fuerza. El valor medido se utiliza para regular el voltaje de salida de la fuente de poder a fin de que el voltaje deseado esté presente en la entrada del dispositivo. En función del modelo, las fuentes de poder de Rohde & Schwarz proporcionan detección remota para cada canal de salida.

Panel trasero de un R&S®HMP4040 con conexiones de fuerza y detección.

La solución más común a este problema es permitir que la fuente de poder mida el voltaje de salida en la carga en lugar de en los terminales de salida. Esta metodología se llama «detección remota».

¿Cómo funciona la detección remota?

En la detección remota, se utiliza un conjunto extra de cables de detección para medir el voltaje lo más cerca posible de la carga. Estos cables se conectan a una impedancia muy alta en la fuente, lo que significa que (casi) no fluye corriente y, por lo tanto, (casi) no hay caída de voltaje en estos cables de detección. Al utilizar el voltaje detectado de manera remota, la fuente de poder puede luego ajustar su salida para obtener el voltaje deseado en la carga.

En el ejemplo a continuación, al aumentar el voltaje de salida a 5.3 V, la fuente de poder corrigió la caída de 0.3 V.

Mediciones integradas

Las fuentes de poder de corriente continua de Rohde & Schwarz vienen con una gama de mediciones integradas que pueden, en muchas aplicaciones, sustituir instrumentos adicionales como un osciloscopio externo o un multímetro para medir, por ejemplo, la potencia instantánea. Debido a que no hay carga adicional conectada a la fuente de poder, no se necesita tener en cuenta el voltaje de carga adicional, una gran ventaja que ofrecen las mediciones integradas. Además, son muy convenientes y simplifican la configuración.

Generadores de señales vectorialesproporcionan más funciones de análisis como estadísticas, que incluyen valores mínimos/máximos y medios para potencia, voltaje y corriente, como también un conteo de energía.

Las fuentes de poder de alta precisión como la R&S®NGL200, R&S®NGM200y R&S®NGU ofrecen mediciones con una resolución de 6½ dígitos. Si además una fuente de poder se cuenta con un CAD de alta velocidad, como el R&S®NGM200 y el R&S®NGU, pueden incluso detectarse y medirse transitorios rápidos.

Los valores medidos pueden grabarse en función del tiempo con las funciones de registro. Algunas fuentes de poder con una amplia pantalla, pueden incluso ofrecer funciones de análisis gráfico.

Funciones de voltímetro digital

Algunas fuentes de poder pueden equiparse con un voltímetro digital (DVM) integrado opcional, el cual amplia aún más las funciones de medición integradas de los instrumentos. El DVM permite medir el voltaje en cualquier punto que se desee en el circuito del dispositivo. Esto convierte a un multímetro adicional en algo superfluo.

La opción DVM está disponible para todos los modelos R&S®NGM200 y el R&S®NGU201.

Se trata de un proceso automático/dinámico. Una vez que los cables de detección se hayan conectado y la detección remota se haya activado, la fuente de poder ajustará de manera automática y constante el voltaje de salida según sea necesario.

Registro

Mientras que los resultados de las mediciones proporcionan una rápida información acerca del voltaje, corriente y potencias reales que se han medido en el dispositivo, en muchas aplicaciones es deseable monitorear y observar las variaciones de estos valores, es decir, el comportamiento del dispositivo durante de largos periodos de tiempo o con una resolución de tiempo elevada o ambos.

Registro estándar o registro rápido

La mayoría de fuentes de poder de Rohde & Schwarz ofrecen la funcionalidad de registro estándar, y algunas incluso cuentan con la de registro rápido. El registro estándar recopila los datos de medición de todos canales activos de una fuente de poder de manera simultánea y los almacena en un archivo común. Por lo tanto, la configuración para el registro estándar se encuentra en el menú del dispositivo de la fuente de poder de corriente continua.

Las fuentes de poder R&S®NGM200y R&S®NGUofrecen de manera adicional un registro rápido. Registro rápido (FastLog) con una velocidad de muestreo de hasta 500 kS/s permite la captura de los valores de voltaje y corriente en función del tiempo de una manera similar a un osciloscopio. Puede ayudar a analizar el consumo de energía de diferentes bloques funcionales de un dispositivo, además de detectar fallas en el circuito del dispositivo.

FastLog recopila los datos de medición de los canales individuales de una fuente de poder y los almacena en archivos independientes. Por lo tanto, la configuración para FastLog se encuentra en los menús de configuración del canal. Al registrar los valores de la corriente que fluye por los sensores analógicos como fotocélulas y termistancia, pueden determinarse datos ambientales como iluminancia y temperatura.

Resumen

  • La resistencia de los cables puede reducir el voltaje percibido en la carga.
  • En muchos casos esto puede ignorarse, pero puede ser significativo para pequeñas resistencias de carga o corrientes elevadas.
  • La detección remota utiliza un par de cables adicionales para medir el voltaje directamente de la carga.
  • En función de la lectura de la detección remota, la fuente puede incrementar el voltaje para superar la caída de voltaje en los cables de alimentación.
  • Este proceso suele ser tanto automático, como dinámico y una vez que se haya configurado no requiere de ninguna intervención adicional del usuario.

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