就像使用电脑之前需接通电源一样,自动化测试系统的电源选择也是首当其冲的问题,只不是这个问题更复杂。
比如,应考虑地理位置因素,因为不同国家或地区的公共电网所提供的线路功率有所不同。在电源布局和设备选型方面,有一些实践经验,例如为系统接入电源时增加约20%的安全缓冲量,以应对用电量大的时段和测试系统未来的扩展需求。
《自动化测试系统的电源规划》指出,还需要考虑其他因素,如电磁干扰或线路滤波器、功率预算、配电单元、电源状态监测等。
为系统接入电源
为ATE系统接入电源的最佳做法是使用电源输入面板或电源进线面板。这样可以将内部电源接线与主电压的施加点隔离开来。使用电源输入面板,可以为测试系统配备合适的电源连接器,即额定电压和电流能够满足系统供电需求的电源连接器。
NI电源输入面板支持多种连接器类型和额定功率,可满足各种电源要求和地理位置要求。图1给出了电源面板连接器的示例。优质的电源面板还应内置电路保护(包括断路器和保险丝),以保护系统免受电源浪涌或选用电源不当所带来的损害。更高级的电源面板还会内置电磁干扰(EMI)滤波器、浪涌抑制器以及用于将信号传递到系统的其他连接功能。
图1.电源布局包括测试系统中的所有设备,并呈现从电源到测试系统再到最终用电设备的功率流。
图2.电源输入面板提供将电源接入系统所需的连接功能。电源输入面板可以采用多种标准电源连接器类型中的一种,并且优质的电源面板还具备滤波或急停开关继电器等附加功能。
地理位置因素——不同国家的公共电网所提供的线路功率不同
为测试系统选择电源面板时,测试仪或测试设备的地理位置是需要重点关注的一个细节。此外,在规划新的测试系统时,还应考虑电源标准和电网基础设施、安全要求以及部署难易程度,这些因素都会受到地理位置的影响。
电网标准
不同国家或地区的公共电网所提供的线路功率有所不同。世界各个国家或地区均针对其电网中的RMS电压、交流电频率、连接器和电流范围制定了相关标准。
公共电网具有以下几种电源配置:
单相电源由一根用于传导交流电的火线和一根零线组成。这种线路的电压一般从100 V到240 V不等。例如,日本的线路电压为100 V,而输送电压在220 V和240 V 之间。美国和加拿大公共电网的输送电压为110 V到120 V。
两相电源也称为分相电源,由两根火线和一根零线组成,两根火线以给定正负偏移电压供电。在美国,两相电源通常为120 V,两根火线之间的相位差为180度。由于两根火线分别传输120 V和-120 V的电压,可以分别将两根火线与零线搭配使用,形成两个120 V的单相电源,也可以使用两根火线,形成一个240 V的单相电源。
三相电源由三根火线和一根零线组成,三根火线相互之间的相位差为120度。美国大多数建筑使用208 Y/120 V 电源,通过三根火线传导120V电压,电源电路输出恒定,为208 V。许多工业建筑使用480 Y/277 V,可提供大型机械所需的480 V电压。
图3.如要将测试系统部署在多个国家或地区,就需要灵活地进行系统设计。在开发这类测试系统时,务必要事先考虑相关国家或地区的电源标准和认证。
全球部署
测试系统的设计和部署地点往往不同,甚至涉及多个地理位置。将单个系统部署在多个地理位置会为系统引入一系列新的要求。将系统部署到马来西亚与将系统部署到研发地的工厂甚至是研发机构所在大楼是截然不同的。