電源のAC/DCモード移行速度は?

電圧モードとは?

すべてのプログラマブルAC電源はAC出力モードを提供するが、DC出力モードを提供するものもある。これは、EUT に電力を供給するために DC だけが必要なアプリケーションに有用である。 しかし、ACグリッド電源と直接DC電源の両方から動作できる電源関連製品が市場に出回るようになってきている。 このため、多くの場合 AC から DC への変換段階が不要となり、損失が減少し、エネルギー効率が向上する。このような EUT は、AC モードと DC モードの両方で試験を行うだけでなく、出力に好ましくない影響を与えることなく AC 電源と DC 電源の入力間を転送する能力についても適格でなければならない。そのために、使用されるプログラマブル電源は、モードおよび DC モードに加えて、AC+DC 出力モードを提供しなければならない。 すべての電源がこれに対応しているわけではありませんが、Pacific PowerのAFXシリーズは対応しています。

なぜ重要なのか?

ほとんどのAC電源はAC出力しか提供せず、ACまたはDC出力のいずれかを提供するものは、ACモードとDCモード、またはその逆の切り替え時に出力が低下する時間がかなりあるため使用できない。 設計エンジニアやテストエンジニアが使用する代替案は、2つのラボ電源(1つのAC電源と1つのDC電源)の間に電力転送スイッチを構築することである。このような方法は、より優れた転送特性を得ることができますが、転送スイッチは故障しやすく、また、いかなる状況でも2つの電源を短絡させることができないため、デッドタイムとも呼ばれるある程度のクロスオーバー遅延が発生します。図1を参照。
図 1:電子式トランスファースイッチのセットアップ

なぜ重要なのか?

はるかに優れた解決策は、AC+DCおよびDC+AC出力モードが可能なAC電源を使用することである。 これにより、出力モード間の切り替えや2つの電源の切り替えが全く不要になるため、AC入力電力とDC入力電力間の切り替えをクロスオーバー時間ゼロで行うことができる。AC+DCモード動作のユニット・テストへの入力電力のスコープ・キャプチャを以下の図2に示す。
図2:交流および直流入力のスコープ・キャプチャー

高速トランジション・タイムのプログラミング

AC入力とDC入力の切り替えが瞬時に行われるようにするため、この例ではAC230VとDC325Vを交互に切り替える小さなトランジェントプログラムをプログラムする必要があります。これは、AFX電源のTRANSIENT画面を使って行うこともできますし、より便利であれば、内蔵のウェブサーバーとブラウザ、またはユーザーのスマートフォン、タブレット、PCを使って行うこともできます。図3はウェブインターフェースのトランジェント設定を示しています。
図3:2ステップ過渡プログラム
ACモードからDCモードへの移行が正弦波の90°のところで起こるようにプログラムすることで、AC波形の正のピークでACからDCへの移行が起こり、図4に示すようにシームレスな移行を起こすことができる。
図4:90°でのACからDCへの移行

結論

新しいAFXシリーズは、市場で最も多用途でコンパクトなプログラマブルAC&DC電源の一つであり、すべての電源設計およびテストエンジニアのツールキットの一部となるべきものです。 詳細については、「AC+DCモード・パワー・コンバータのテスト」に関するアプリケーション・ノート全文をご覧ください。

電圧モードとは?

すべてのプログラマブルAC電源はAC出力モードを提供するが、DC出力モードを提供するものもある。これは、EUT に電力を供給するために DC だけが必要なアプリケーションに有用である。 しかし、ACグリッド電源と直接DC電源の両方から動作できる電源関連製品が市場に出回るようになってきている。 このため、多くの場合 AC から DC への変換段階が不要となり、損失が減少し、エネルギー効率が向上する。このような EUT は、AC モードと DC モードの両方で試験を行うだけでなく、出力に好ましくない影響を与えることなく AC 電源と DC 電源の入力間を転送する能力についても適格でなければならない。そのために、使用されるプログラマブル電源は、モードおよび DC モードに加えて、AC+DC 出力モードを提供しなければならない。 すべての電源がこれに対応しているわけではありませんが、Pacific PowerのAFXシリーズは対応しています。

なぜ重要なのか?

ほとんどのAC電源はAC出力しか提供せず、ACまたはDC出力のいずれかを提供するものは、ACモードとDCモード、またはその逆の切り替え時に出力が低下する時間がかなりあるため使用できない。 設計エンジニアやテストエンジニアが使用する代替案は、2つのラボ電源(1つのAC電源と1つのDC電源)の間に電力転送スイッチを構築することである。このような方法は、より優れた転送特性を得ることができますが、転送スイッチは故障しやすく、また、いかなる状況でも2つの電源を短絡させることができないため、デッドタイムとも呼ばれるある程度のクロスオーバー遅延が発生します。図1を参照。
図 1:電子式トランスファースイッチのセットアップ

なぜ重要なのか?

はるかに優れた解決策は、AC+DCおよびDC+AC出力モードが可能なAC電源を使用することである。 これにより、出力モード間の切り替えや2つの電源の切り替えが全く不要になるため、AC入力電力とDC入力電力間の切り替えをクロスオーバー時間ゼロで行うことができる。AC+DCモード動作のユニット・テストへの入力電力のスコープ・キャプチャを以下の図2に示す。
図2:交流および直流入力のスコープ・キャプチャー

高速トランジション・タイムのプログラミング

AC入力とDC入力の切り替えが瞬時に行われるようにするため、この例ではAC230VとDC325Vを交互に切り替える小さなトランジェントプログラムをプログラムする必要があります。これは、AFX電源のTRANSIENT画面を使って行うこともできますし、より便利であれば、内蔵のウェブサーバーとブラウザ、またはユーザーのスマートフォン、タブレット、PCを使って行うこともできます。図3はウェブインターフェースのトランジェント設定を示しています。
図3:2ステップ過渡プログラム
ACモードからDCモードへの移行が正弦波の90°のところで起こるようにプログラムすることで、AC波形の正のピークでACからDCへの移行が起こり、図4に示すようにシームレスな移行を起こすことができる。
図4:90°でのACからDCへの移行

結論

新しいAFXシリーズは、市場で最も多用途でコンパクトなプログラマブルAC&DC電源の一つであり、すべての電源設計およびテストエンジニアのツールキットの一部となるべきものです。 詳細については、「AC+DCモード・パワー・コンバータのテスト」に関するアプリケーション・ノート全文をご覧ください。