California Instruments CS 系列：交流電源
產品概述
CS 系列是*的交流電流源的代表性產品。其可滿足制造商使用真實電流曲線測試產品的日益增長的需求。CS 系列電流源將真正的電流跨導放大器與*的數字控制器和諧波功率分析儀相結合，并能夠執(zhí)行以往難以完成的測試。
CS 系列產品可通過微處理器進行控制，并通過簡單的前面板鍵盤進行操作。位于背光字母數字 LCD 顯示屏旁邊的模擬旋鈕讓用戶對輸出電流或頻率進行動態(tài)調整。CS 系列交流電流源具有精確的電流編程和調節(jié)功能、高輸出電流、多相模式和內置功率分析儀測量功能，可滿足各種交流電流測試應用的需求。CS 系列還具備其他功能，如任意波形和瞬態(tài)信號生成功能，使其能滿足各種嚴格的生產測試要求。
所有 CS 系列交流電源均配有 IEEE-488（GPIB）、USB 和 RS232C 遠程控制接口，并支持 SCPI 命令語言編程。以太網接口是可選的（-LAN選項）。
主要特點- 精密電流源： 非常適用于電流保護器件的測試應用
- 單相和三相模式： 內置的相位模式開關讓用戶輕松對輸出進行配置
- 3 kVA 至 18 kVA 功率級別： 將電源和成本與應用需求相匹配
- 任意波形發(fā)生器： 使用包括諧波電流的真實電流曲線測試產品
- 內置功率分析儀： 電壓和電流諧波分析和波形采集
- 標準 IEEE-448、USB 和 RS232C 接口： ATE 遠程控制界面
系統(tǒng)集成 - GUI 軟件套件： 讓用戶通過 Windows™ 系統(tǒng)訪問儀器的強大的功能
- 程控瞬態(tài)電源供應： 幅度和分辨率高達 1 ms 的時間控制
電流控制
CS系列產品采用真正的電流反饋控制。這與使用電壓反饋方案結合恒定電流操作模式的許多常用交流電源有很大的不同。這種電源會調節(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對阻抗上的突變做出快速響應。而這往往會導致動態(tài)電流隨著負載阻抗的變化而過沖或下沖。無論瞬態(tài)負載條件如何，電流控制電流源都不會受到響應滯后的影響，并始終將電流保持在的水平。CS 系列產品能支持高達 135 Vrms 的兼容電壓。用戶可根據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 50 個諧波的相對幅度和相位角，從而定義其波形。用戶還可以定義任意波形數據。用戶能通過這種方式模擬復雜的交流電流異常事件。生成的波形數據點由 ICS 通過IEEE-488，USB 或 RS232C 總線下載到交流電源中。用戶可存儲多達 50 個用戶定義的波形，并輸入描述性名稱以便于調用。下載的波形保留在非易失性存儲器中，以便通過總線或前面板進行調用。
瞬態(tài)信號生成功能
CS 系列提供一系列瞬態(tài)步驟用于模擬復雜的電流事件。這些步驟可以從前面板進行編程，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用。下載后，瞬態(tài)程序可以通過計算機或前面板執(zhí)行。瞬態(tài)交流信號發(fā)生器讓用戶對被測設備的電壓、頻率、 相位角和波形的快速變化以及其所造成的影響進行分析。瞬態(tài)和用戶定義的任意波形的結合為使用交流電源的產品創(chuàng)建了一個強大的測試平臺。
測量
CS 系列測量系統(tǒng)的運作原理基于電壓和電流波形的實時數字化。該過程通過 4K 采樣緩沖器實現(xiàn)。數字化波形數據由數字信號處理器進行處理，以提取常規(guī)負載值（例如均方根電壓、均方根電流、實際功率和視在功率）。該數據也用于執(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。
標準測量
用戶可通過前面板或總線獲得以下標準測量值：頻率、相位、電壓（均方根）、電流（均方根）、峰值電壓/電壓波峰因子、實際功率、視在功率、功率因數
高級測量功能
除了標準的負載參數外，CS 系列產品還能測量電壓和電流幅度以及相位諧波。產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測量結果。ICS 用于以表格、條形圖或時域三種形式保存和打印諧波數據。用戶還可以使用軟件顯示每個輸出相位的電壓和電流時域波形。計算機上顯示的波形包括電壓和電流組合、三相電壓、三相電流和真實功率。用戶也能將時域數據傳輸到計算機中。
Windows 圖形用戶界面
儀器控制軟件（ICS）提供軟面板接口，可在運行 Windows Vista™、Windows XP™ 或 Windows 2000™ 的 計算機上運行。該軟件提供以下功能：
- 穩(wěn)態(tài)輸出控制（所有參數）。
- 創(chuàng)建、運行、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。
- 測量并記錄標準測量值。
- 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， 電阻負載條件） | < 1.2% [60-500 Hz], < 2% [500-1000 Hz], < 2.5% [1000-2000 Hz] |
| 負載調整率 | 滿量程的 0.1% |
| 線路調整率 | 輸入線路變化 10％ 時為 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 | 范圍的 ±0.01％/°C |
| 穩(wěn)定性 | 24 小時內為 ±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：值的 ±5 ppm/°C。穩(wěn)定性：值的 ±15 ppm/年 |
| 相 | 范圍：B/C 相相對于 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 | |
|---|---|
| 輸入電流 | 輸入斷路器。斷路器僅保護設備，不是支路保護裝置。應根據當地電氣規(guī)范使用合適的支路保護裝置進行交流輸入連接 |
| 輸入電壓瞬變 | 電涌保護，可承受EN50082-1（IEC 801-4, 5）級別 |
| 輸出過電壓 | 帶可編程設定值的可調節(jié)電平恒壓模式 |
| 開路 & 過溫 | 自動關機 |
| 輸入 | |
|---|---|
| 線電壓 | （三相，3 線 + 接地 - PE）3000CS、4500CS、9000CS/2、13500CS/3、18000CS/4：標準：208-230 VLL ± 10%, -400：400 VLL ± 10%。注意：每個 CS 機箱都需要有自己的交流服務。3000CS 可以在 208-230V L-N 單相下運行 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：標準：19 Arms @ 187 VLL，3 相交流輸入或 32 Arms @ 187 VLN 單相交流輸入。 4500CS：標準 31 Arms @ 187 VLL，- 400：16 Arms @ 360 VLL。所示的電流適用于單機箱型號。 對于多機箱配置，電流是每個機箱的值 |
| 線路頻率 & 效率 | 線路頻率：47-440 Hz；效率：75%（典型值）取決于線路和負載 |
| 功率因數 | 0.65（典型值） |
| 系統(tǒng) | |
|---|---|
| 存儲 | 設置存儲：16 個完整的儀器設置；用戶波形存儲：50 個用戶定義的任意波形，每個波形有 1024 點； 瞬態(tài)列表存儲：每個列表最多有 100 個瞬態(tài)步驟。 |
| 遠程控制接口 | IEEE-488（GPIB）、USB、RS232C、以太網（可選 LAN） |
| 輸入 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 參數 | 頻率 | 相 | 電壓（AC） | 電流 （AC rms） | 實際功率 | 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個以上的計數。對于多機箱配置，電流和功率范圍和精度規(guī)格是每個機箱的值。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 | 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設備的讀數百分比表示。 | |||
| 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）所有尺寸均為每個機箱的值。對于 /2、/3 或 /4 型號配置，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架安裝耳 |
| 重量 | 機箱：凈重：193磅/87.7千克，裝運重量：280磅/127.3千克 |
| 振動和沖擊 | 設計符合NSTA項目的1A運輸水平。設備用帶叉車槽的木箱運輸 |
| 進氣/排氣 | 強制風冷，側面進氣，后面排氣 |
| 溫度 | 工作溫度：0至35°C，全功率；存儲溫度：-40至+85°C |
| SLM 大功率負載 | |||
|---|---|---|---|
| 型號 | 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 | 以太網接口 |
| -LKM¹ | 時鐘和鎖定主設備 |
| -LKS¹,² | 時鐘和鎖定輔助設備 |
| -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 | |
| 機柜選件 | |
|---|---|
| -RMS | 機架式滑軌。推薦用于機架安裝應用 |
| C1-C5 前綴 | 機柜系統(tǒng)。數字表示機柜高度。已在 19 英寸機柜 中安裝和預接線。請向工廠咨詢可用的機柜 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。 | |||||
