California Instruments CS 系列：交流電源
產(chǎn)品概述
CS 系列是*的交流電流源的代表性產(chǎn)品。其可滿足制造商使用真實(shí)電流曲線測試產(chǎn)品的日益增長的需求。CS 系列電流源將真正的電流跨導(dǎo)放大器與*的數(shù)字控制器和諧波功率分析儀相結(jié)合，并能夠執(zhí)行以往難以完成的測試。
CS 系列產(chǎn)品可通過微處理器進(jìn)行控制，并通過簡單的前面板鍵盤進(jìn)行操作。位于背光字母數(shù)字 LCD 顯示屏旁邊的模擬旋鈕讓用戶對(duì)輸出電流或頻率進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。CS 系列交流電流源具有精確的電流編程和調(diào)節(jié)功能、高輸出電流、多相模式和內(nèi)置功率分析儀測量功能，可滿足各種交流電流測試應(yīng)用的需求。CS 系列還具備其他功能，如任意波形和瞬態(tài)信號(hào)生成功能，使其能滿足各種嚴(yán)格的生產(chǎn)測試要求。
所有 CS 系列交流電源均配有 IEEE-488（GPIB）、USB 和 RS232C 遠(yuǎn)程控制接口，并支持 SCPI 命令語言編程。以太網(wǎng)接口是可選的（-LAN選項(xiàng)）。
主要特點(diǎn)- 精密電流源： 非常適用于電流保護(hù)器件的測試應(yīng)用
- 單相和三相模式： 內(nèi)置的相位模式開關(guān)讓用戶輕松對(duì)輸出進(jìn)行配置
- 3 kVA 至 18 kVA 功率級(jí)別： 將電源和成本與應(yīng)用需求相匹配
- 任意波形發(fā)生器： 使用包括諧波電流的真實(shí)電流曲線測試產(chǎn)品
- 內(nèi)置功率分析儀： 電壓和電流諧波分析和波形采集
- 標(biāo)準(zhǔn) IEEE-448、USB 和 RS232C 接口： ATE 遠(yuǎn)程控制界面
系統(tǒng)集成 - GUI 軟件套件： 讓用戶通過 Windows™ 系統(tǒng)訪問儀器的強(qiáng)大的功能
- 程控瞬態(tài)電源供應(yīng)： 幅度和分辨率高達(dá) 1 ms 的時(shí)間控制
電流控制
CS系列產(chǎn)品采用真正的電流反饋控制。這與使用電壓反饋方案結(jié)合恒定電流操作模式的許多常用交流電源有很大的不同。這種電源會(huì)調(diào)節(jié)輸出電壓，以保持所要求的電流水平（電壓控制電流）。這些電壓控制的電流源能夠?qū)ψ杩股系耐蛔冏龀隹焖夙憫?yīng)。而這往往會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)電流隨著負(fù)載阻抗的變化而過沖或下沖。無論瞬態(tài)負(fù)載條件如何，電流控制電流源都不會(huì)受到響應(yīng)滯后的影響，并始終將電流保持在的水平。CS 系列產(chǎn)品能支持高達(dá) 135 Vrms 的兼容電壓。用戶可根據(jù)需要編程較低的順從電壓跳閘水平。
波形生成
除了用戶定義的任意波形外，CS 系列產(chǎn)品還提供正弦、限幅正弦和方波。諧波波形可用于測試被測單元對(duì)諧波電流的敏感度。借助所提供的 Windows 儀器控制軟件（ICS），用戶可以多達(dá) 50 個(gè)諧波的相對(duì)幅度和相位角，從而定義其波形。用戶還可以定義任意波形數(shù)據(jù)。用戶能通過這種方式模擬復(fù)雜的交流電流異常事件。生成的波形數(shù)據(jù)點(diǎn)由 ICS 通過IEEE-488，USB 或 RS232C 總線下載到交流電源中。用戶可存儲(chǔ)多達(dá) 50 個(gè)用戶定義的波形，并輸入描述性名稱以便于調(diào)用。下載的波形保留在非易失性存儲(chǔ)器中，以便通過總線或前面板進(jìn)行調(diào)用。
瞬態(tài)信號(hào)生成功能
CS 系列提供一系列瞬態(tài)步驟用于模擬復(fù)雜的電流事件。這些步驟可以從前面板進(jìn)行編程，也可以使用提供的軟件通過界面下載。ICS 讓用戶在磁盤上創(chuàng)建常用序列庫以方便快速調(diào)用。下載后，瞬態(tài)程序可以通過計(jì)算機(jī)或前面板執(zhí)行。瞬態(tài)交流信號(hào)發(fā)生器讓用戶對(duì)被測設(shè)備的電壓、頻率、 相位角和波形的快速變化以及其所造成的影響進(jìn)行分析。瞬態(tài)和用戶定義的任意波形的結(jié)合為使用交流電源的產(chǎn)品創(chuàng)建了一個(gè)強(qiáng)大的測試平臺(tái)。
測量
CS 系列測量系統(tǒng)的運(yùn)作原理基于電壓和電流波形的實(shí)時(shí)數(shù)字化。該過程通過 4K 采樣緩沖器實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化波形數(shù)據(jù)由數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理，以提取常規(guī)負(fù)載值（例如均方根電壓、均方根電流、實(shí)際功率和視在功率）。該數(shù)據(jù)也用于執(zhí)行快速傅立葉變換（FFT）以提取 50 次諧波的諧波幅度和相位角。
標(biāo)準(zhǔn)測量
用戶可通過前面板或總線獲得以下標(biāo)準(zhǔn)測量值：頻率、相位、電壓（均方根）、電流（均方根）、峰值電壓/電壓波峰因子、實(shí)際功率、視在功率、功率因數(shù)
高級(jí)測量功能
除了標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)載參數(shù)外，CS 系列產(chǎn)品還能測量電壓和電流幅度以及相位諧波。產(chǎn)品還能提供電壓和電流的總諧波失真，并檢測到總線上三相的諧波電壓和電流容量等高級(jí)測量結(jié)果。ICS 用于以表格、條形圖或時(shí)域三種形式保存和打印諧波數(shù)據(jù)。用戶還可以使用軟件顯示每個(gè)輸出相位的電壓和電流時(shí)域波形。計(jì)算機(jī)上顯示的波形包括電壓和電流組合、三相電壓、三相電流和真實(shí)功率。用戶也能將時(shí)域數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。
Windows 圖形用戶界面
儀器控制軟件（ICS）提供軟面板接口，可在運(yùn)行 Windows Vista™、Windows XP™ 或 Windows 2000™ 的 計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。該軟件提供以下功能：
- 穩(wěn)態(tài)輸出控制（所有參數(shù)）。
- 創(chuàng)建、運(yùn)行、保存和打印瞬態(tài)程序。
- 生成并保存諧波波形。
- 生成并保存任意波形。
- 測量并記錄標(biāo)準(zhǔn)測量值。
- 捕獲并顯示電壓和電流波形。
- 測量、顯示、打印和記錄諧波電壓和
- 電流測量值。
California Instruments CS 系列：規(guī)格
| 電流 | |
| 可用電流 | 3000CS：單相 = 44.44 A，三相 = 14.81 A。4500CS：單相 = 44.44 A，三相 = 14.81 A |
| 多機(jī)箱可用 電流 | 9000CS/2：單相 = 88.88 A，三相 = 29.62 A。13500CS/3：單相 = 133.33 A，三相 = 44.44 A。 18000CS/4：單相 = 177.7 A，三相 = 59.24 A |
| 編程分辨率 | 0.01 A |
| 編程精度 | 三相模式：從 0.5A 到滿刻度為 ±（0.1% + 0.05 A）。單相模式：從 0.5A 到滿刻度為 ±（0.1% + 0.15 A） |
| 失真 THD（滿量程電流， 電阻負(fù)載條件） | < 1.2% [60-500 Hz], < 2% [500-1000 Hz], < 2.5% [1000-2000 Hz] |
| 負(fù)載調(diào)整率 | 滿量程的 0.1% |
| 線路調(diào)整率 | 輸入線路變化 10％ 時(shí)為 0.02％ |
| 輸出噪聲 | （20 kHz 至 1 MHz，全電流輸出）：三相模式：<13 mARMS，單相模式：<40 mARMS |
| 溫度系數(shù) | 范圍的 ±0.01％/°C |
| 穩(wěn)定性 | 24 小時(shí)內(nèi)為 ±0.01 A |
| 直流偏置電流 | 0.0 A |
| 輸出耦合 | 變壓器耦合 |
| 輸出阻抗 | >100 千歐姆 |
| 電壓范圍編程 | 范圍：3000CS：0 至 135 Vrms @ 7.41 A，0 至 67.5 Vrms @ 14.81 A。4500CS：0 至 135 Vrms @ 11.11 A，0 至 101.3 Vrms @ 14.81 A 編程分辨率：0.1 Vrms |
| 頻率 | 范圍：45 Hz - 2000 Hz。分辨率：0.01 Hz [<81.91 Hz], 0.1 Hz [> 82.0 至 819.1 Hz], 1 Hz [> 819 Hz]。精度：±0.025%。溫度系數(shù)：值的 ±5 ppm/°C。穩(wěn)定性：值的 ±15 ppm/年 |
| 相 | 范圍：B/C 相相對(duì)于 A 相為 0.0 至 360.0°。分辨率：(0.1° < 819.1 Hz), (0.5° > 819.1 Hz)。精度：< 1° [45 Hz-1000 Hz],<1° + 1°/kHz [>1000 Hz] |
| 保護(hù) | |
|---|---|
| 輸入電流 | 輸入斷路器。斷路器僅保護(hù)設(shè)備，不是支路保護(hù)裝置。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)仉姎庖?guī)范使用合適的支路保護(hù)裝置進(jìn)行交流輸入連接 |
| 輸入電壓瞬變 | 電涌保護(hù)，可承受EN50082-1（IEC 801-4, 5）級(jí)別 |
| 輸出過電壓 | 帶可編程設(shè)定值的可調(diào)節(jié)電平恒壓模式 |
| 開路 & 過溫 | 自動(dòng)關(guān)機(jī) |
| 輸入 | |
|---|---|
| 線電壓 | （三相，3 線 + 接地 - PE）3000CS、4500CS、9000CS/2、13500CS/3、18000CS/4：標(biāo)準(zhǔn)：208-230 VLL ± 10%, -400：400 VLL ± 10%。注意：每個(gè) CS 機(jī)箱都需要有自己的交流服務(wù)。3000CS 可以在 208-230V L-N 單相下運(yùn)行 TB3 上 B ＆ C 之間的 AC 輸入用于 3000CS |
| 線路VA | 3000CS：5900 VA / 4100 W。4500CS：8900 VA / 5900 W (9000CS/2 為 2 倍, 13500CS/3 為 3 倍, 18000CS/4 為 4 倍) |
| 線路電流 （每相） | 3000CS：標(biāo)準(zhǔn)：19 Arms @ 187 VLL，3 相交流輸入或 32 Arms @ 187 VLN 單相交流輸入。 4500CS：標(biāo)準(zhǔn) 31 Arms @ 187 VLL，- 400：16 Arms @ 360 VLL。所示的電流適用于單機(jī)箱型號(hào)。 對(duì)于多機(jī)箱配置，電流是每個(gè)機(jī)箱的值 |
| 線路頻率 & 效率 | 線路頻率：47-440 Hz；效率：75%（典型值）取決于線路和負(fù)載 |
| 功率因數(shù) | 0.65（典型值） |
| 系統(tǒng) | |
|---|---|
| 存儲(chǔ) | 設(shè)置存儲(chǔ)：16 個(gè)完整的儀器設(shè)置；用戶波形存儲(chǔ)：50 個(gè)用戶定義的任意波形，每個(gè)波形有 1024 點(diǎn)； 瞬態(tài)列表存儲(chǔ)：每個(gè)列表最多有 100 個(gè)瞬態(tài)步驟。 |
| 遠(yuǎn)程控制接口 | IEEE-488（GPIB）、USB、RS232C、以太網(wǎng)（可選 LAN） |
| 輸入 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 參數(shù) | 頻率 | 相 | 電壓（AC） | 電流 （AC rms） | 實(shí)際功率 | 視在功率 | 電源 因子 |
| 范圍 | 45.00-81.91 Hz 82.0-819.1 Hz > 819 kHz | 0-360° | 0 - 400 | 0 - 50 A | 0.5 kW | 0.5 KVA | 0.00 - 1.00 |
| 精度*（±） | 0.1% + 1位 | 0.5° < 500 Hz 2° > 500 Hz | 0.05% + 0.25 V | 0.1% + 0.15 A 0.1% + 0.05 A | 1ø 模式：0.15% + 9W 3ø 模式：0.15% + 3W | 1ø 模式：0.15% + 9 VA 3ø 模式：0.15% + 3 VA | 1ø 模式：0.03 3ø 模式：0.01 |
| 分辨率 | 0.01 Hz 0.1 Hz 1 Hz | 0.1° 1° | 10 mV | 1 mA | 1 W | 1 VA | 0.01 |
| *精度規(guī)格適用于100個(gè)以上的計(jì)數(shù)。對(duì)于多機(jī)箱配置，電流和功率范圍和精度規(guī)格是每個(gè)機(jī)箱的值。頻率測量精度適用于 1 Arms 或更高的輸出電壓 | |||||||
| 測量值 - 諧波 | |||
|---|---|---|---|
| 參數(shù) | 基本頻率 | 電壓 | 電流 |
| 范圍 | 45-81.91 Hz / 82.0-819.1 Hz / >819 Hz | 基本諧波2 - 50 | 基本諧波2 - 50 |
| 精度*（±） | 0.1% + 1位 | 0.05% + 0.25 V / 0.1% + 0.1%/kHz + 0.25 V | 0.5 A / 0.1% + 0.05 A + 0.1% /1 kHz |
| 分辨率 | 0.01 Hz / 0.1 Hz / 1 Hz | 10 mV / 10 mV | 10 mA / 10 mA |
| *精度規(guī)格以三相模式下單臺(tái)設(shè)備的讀數(shù)百分比表示。 | |||
| 物理尺寸 | |
|---|---|
| 尺寸 | 高度：10.5英寸（267毫米），寬度：19.0英寸（483毫米），深度：23.0英寸（584毫米）所有尺寸均為每個(gè)機(jī)箱的值。對(duì)于 /2、/3 或 /4 型號(hào)配置，將高度乘以 2、3 或 4 可獲得總高度。寬度包括集成的前面板機(jī)架安裝耳 |
| 重量 | 機(jī)箱：凈重：193磅/87.7千克，裝運(yùn)重量：280磅/127.3千克 |
| 振動(dòng)和沖擊 | 設(shè)計(jì)符合NSTA項(xiàng)目的1A運(yùn)輸水平。設(shè)備用帶叉車槽的木箱運(yùn)輸 |
| 進(jìn)氣/排氣 | 強(qiáng)制風(fēng)冷，側(cè)面進(jìn)氣，后面排氣 |
| 溫度 | 工作溫度：0至35°C，全功率；存儲(chǔ)溫度：-40至+85°C |
| SLM 大功率負(fù)載 | |||
|---|---|---|---|
| 型號(hào) | 輸出功率 | 相位輸出 | 輸入電壓¹ |
| 3000CS | 3 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 4500CS | 4.5 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 4500CS-400 | 4.5 kVA | 1/3 | 400V |
| 9000CS/2 | 9 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 9000CS/2-400 | 9 kVA | 1/3 | 400V |
| 13500CS/3 | 13.5 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 13500CS/3-400 | 13.5 kVA | 1/3 | 400V |
| 18000CS/4 | 18 kVA | 1/3 | 208-230V |
| 18000CS/4-400 | 18 kVA | 1/3 | 400V |
注（1）：所有輸入電壓規(guī)格均適用于線到線三相、三角形或丫形。3000CS 型（208 V 輸入）可在 230 V L-N 單相上運(yùn)行。 | |||
| 輸入選件 | |
|---|---|
| -400 | 400 ±10％ V 線到線交流輸入 |
| 輸出選件 | |
|---|---|
| -AX¹ | 輔助輸出，26 VAC，5 VAC。將上限頻率限制為 800 Hz。 |
| -LF¹ | 將輸出頻率限制為 500 Hz |
| -FC | 將輸出頻率控制更改為 ±0.25％ |
| 注 1：請參見選件矩陣 | |
| 控制器選件 | |
|---|---|
| -HF | 輔助輸出，26 VAC，5 VAC。將上限頻率限制為 800 Hz。 |
| -MB | 將輸出頻率限制為 500 Hz |
| -L22 | 鎖定旋鈕。 |
| -LAN | 以太網(wǎng)接口 |
| -LKM¹ | 時(shí)鐘和鎖定主設(shè)備 |
| -LKS¹,² | 時(shí)鐘和鎖定輔助設(shè)備 |
| -LNS² | 線路同步 |
| -EXS² | 外部同步 |
| 注 1：請參見選件矩陣 注 2：-LKS、-LNS 和 -EXS 互斥，并具有外部觸發(fā)功能 | |
| 機(jī)柜選件 | |
|---|---|
| -RMS | 機(jī)架式滑軌。推薦用于機(jī)架安裝應(yīng)用 |
| C1-C5 前綴 | 機(jī)柜系統(tǒng)。數(shù)字表示機(jī)柜高度。已在 19 英寸機(jī)柜 中安裝和預(yù)接線。請向工廠咨詢可用的機(jī)柜 尺寸 |
| 選件矩陣 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| LF | LKM | LKS | EXS | AX | |
| LF | - | ? | ? | ? | ? |
| LKM | ? | - | x | ? | ? |
| LKS | ? | x | - | x | ? |
| EXS | ? | ? | x | - | ? |
| AX | ? | ? | ? | ? | - |
| 請注意，如下表所示，某些選件相互排斥。“o”表示可以組合選件。“x”表示不能組合選件。 | |||||
