泰克2281S-20-6電池模擬器

Series 2281S 電池仿真器和精密直流電源以創新方式把電池測試、電池仿真與高 精度電源功能整合在一起。它能夠分析被測器件的直流功耗，測試電池，根據電池 充電過程生成電池模型，然后根據電池模型仿真電池。2281S-20-6 可以輸出高達 20V 的功率和6A 的電流，吸收高達1A 的電流。

2281S 采用線性調節，保證低輸出噪聲和杰出的負載電流測量靈敏度。采用高清彩 色晶體管(TFT) 屏幕顯示與測量有關的各種信息。軟鍵按鈕和導航輪與TFT 顯示器 相結合，提供了一個瀏覽方便的用戶界面，加快儀器設置和操作。此外，內置繪圖 功能可以監測各種趨勢，如漂移。這些功能提供了臺式和自動測試應用要求的靈活 性。此外，2281S 提供了列表模式、觸發和其他速度優化功能，大限度地減少自 動測試應用中的測試時間。

圖 1. Series 2281S啟動屏幕。

圖 2. 電池仿真器主屏。

主要特點:

• 仿真電池在充電周期和放電周期中 的輸出特性
• 創建、編輯、導入和導出電池模型
• 使用電池測試模式根據測量結果自 動建立電池模型庫
• 顯示被仿真電池的 SOC、Voc 和 Vt 的實時變化
• 計算用安時 (Amp-Hour) 表示的 電池容量和等效串聯電阻(ESR)
• 設置電池 SOC、Voc、電池容量 和電阻
• 提供兩種仿真模式：動態仿真模式 和靜態仿真模式
• 監測充電 / 放電電流和電壓
• 輸出高達 120W 的低噪聲線性調 節功率
• 以高準確度監測從 100nA 到 6A 的負載電流
• 6 位半分辨率，測量電壓和電流
• 吸收高達 1A 的電流，提供高達 6A 的電流
• 內置圖表功能，簡化趨勢分析和電 壓或電流波形顯示
• 高清 TFT 顯示器和基于軟鍵 / 圖 標的用戶界面，簡化電源操作
• 數字 I/O，與其他設備和儀器直接 通信
• GPIB、USB 和 LAN 接口
• 通過網絡瀏覽器仿真前面板顯示和 控件，簡化自動控制和監測

基于電池模型進行電池仿真

在2281S 的電池仿真器功能中，可以根據選擇的電池模型仿真實際電池輸出性能。 充電狀態(SOC) 和開路電壓(Voc) 可以設置成任何狀態，在特定條件下測試設備。
有兩種模式可供選擇：
● 靜態模式：在靜態仿真過程中，Voc和 SOC 保持相同。
● 動態模式：在動態仿真過程中，Voc和SOC和實際電池一樣根據充電和放電變化。
還可以設置較小的電池容量，加快充電和放電過程，改善測試效率。

圖3. Voc、ESR 和SOC 圖。

確定SOC 和ESR，在電池測試過程中創建電池模型

在2281S 電池測試功能中，可以在電池上執行充電/ 放電測試。充電電流在0 ~ 6A 之間，大放電電流是1A。在充電期間，可以設置內部6 位半萬用表的采樣間隔， 連續采樣充電電流和電壓。通過這種方式，可以自動計算電池的容量及其內部電阻 (ESR 值)。
在測試后，可以根據電池充電過程的測量結果生成電池模型?？梢砸訡SV 文件格 式編輯、創建、導入或導出電池模型。

圖4. 電池測試顯示。

圖5. 電池模型。

簡便查看和控制電池測試與仿真功能的每個參數

高亮度4.3 英寸TFT 顯示器用大的易讀字符顯示電壓、電流 和安時讀數、源設置及許多其他設置?；趫D標的主菜單提 供了用戶可以控制和設置的所有功能，可以快速進入源設置、 測量設置、顯示格式、觸發選項和系統設置。菜單簡短，所 有選項容易查找且描述清楚，可以使用導航輪、數字鍵盤或 軟鍵迅速設置測試參數。許多設置參數，如電壓和電流設置， 可以直接從主屏輸入；不復雜的測試無需進入主菜單進行設 置，就可以在主屏上使用軟菜單進行調節。不管測試要求簡 單還是復雜，Series 2281S 電源都為設置所有要求的參數提 供了一種簡便方式。

圖6. 電池測試菜單。

精密直流電源，擁有DMM 質量的高分辨率、低電流 測量功能

與傳統電源不同，Series 2281S 電源擁有高達120W、20V 和6A 輸出，還可以以高達6 位半的分辨率進行測量。電壓 輸出測量精度可以達到100μV。這些電源測量100nA 到幾 安培的負載電流。四種負載電流量程(10A、1A、100mA 和 10mA) 支持以DMM 質量精度測量設備的全部負載電流、待 機模式電流和小的睡眠模式電流。高分辨率使得用戶能夠滿 懷信心地區分小的負載電流變化。還可以在低電流值和高電 流值中以杰出的精度進行廣泛的測量或單個量程測量。

為生產測試優化的性能

Series 2281S 是功能強大的生產測試系統，因為它們在研發 工作臺上提供了巨大的靈活性。它們為所有測量功能提供了 SCPI 命令。此外，多種其他功能有助于大限度地降低自動 系統的測試時間。例如，外部觸發輸入支持與測試系統中其 他儀器實現硬件同步和控制。對電池測試和電池仿真器功能， 數字I/O 可以配置為輸入或輸出。如果數據I/O 配置為輸入， 可以由外部信號觸發測量；如果數字I/O 配置為輸出，數字I/ O 引腳將在測量完成時發出一個信號。此外，為縮短測量時間， 可以把采集時間從16.6ms ( 或20ms) 降低到33μs (40μs)， 提高讀取速度。

用戶可以選擇前面板端子或后面板端子，增強連接的靈活性。 為實現大電壓精度，4 線遠程傳感保證編程的輸出電壓是 應用到負載的實際電平。此外，它監測傳感線路，檢測其中 的任何中斷。這些功能保證了可以迅速識別和校正任何生產 問題?？梢酝ㄟ^內置GPIB、USB 或LAN 接口控制Series 2281S 電源。USB 接口符合測試測量系統標準(TMC)。符合 LXI 核心標準的LAN 接口支持遠程控制和監測Series 2281S 電源，因此測試工程師可以一直接入電源，查看測量數據， 即使電源和測試系統位于不同的兩大洲。

圖7. 2281S 后面板。

泰克2281S-20-6電池模擬器

技術數據

23℃ ±5℃，儀器預熱一小時后。

直流額定輸出

電壓：0 ~ 20V。
電流：0 ~ 6A。
大功率：120W。

電壓 1

源設置精度：±(0.02% + 3mV)。
分辨率：1mV。

測量2 (0.5V 過量程)

精度：±(0.02% + 2 mV)。
分辨率：0.1mV。

更快的測量設置時額外的偏置

5 位半(0.1 PLC)：0.21mV。
4 位半(0.01 PLC)：1.44mV。
3 位半(0.002 PLC)：7.60mV。

調節

負載：±(0.01% + 2mV)。
線路：±(0.01% + 1mV)。

輸出紋波和噪聲

帶寬20Hz-20MHz：<1mV_RMS，<6mV_p-p。

負載瞬態恢復時間：電阻性負載從50% 負載變為100% 負載或從100% 負載變為50% 負載：<50ms 恢復到V-set 的15mV 以內。
轉換速率：上升電壓和下降電壓：10V/s ~ 100V/s。限定條件下zui高1000V/s 3。
100V/s ( 默認)。
每條引線大電壓下跌( 保持電壓精度)：1V。
大SENSE HI 和SENSE LO 引線電阻( 保持電壓精度)：2W。

電流

限流設置
滿刻度電流：6.1A。
精度：±(0.05% + 5mA)。
分辨率：0.1mA。
測量4 (120% 過量程，10A 除外)

快速測量設置時增加的偏置9

電流脈沖測量 5
小脈寬(10mA 和100mA 范圍) 6：2ms。
小脈寬(1A 和10A 量程) 6：140μs。
捕獲兩個連續脈沖的小時間：0.5ms。
調節
負載：±(0.01% + 0.25 mA)。
線路：±(0.01% ± 0.25 mA)。
輸出紋波和噪聲
帶寬20Hz-20MHz：<3mA RMS。
大連續平均接收電流
不可編程：1.02A ± 0.1A ( 典型值)。

系統測量速度

其他定時數據

CV 到CC 跳變時間(V-Set = 5V, I-limit = 0.5A, 電阻負載從25W 變為2.5W)： 2.4ms。
CC 到CV 跳變時間(V-Set = 5V, I-limit = 0.5A, 電阻負載從2.5W 變為 25W)：1.1ms。
功能變化( 從檢測總線命令變為完成功能變化)：10ms ( 典型值)。
輸出關閉/ 打開( 從檢測到總線命令到電壓開始下降)：5ms ( 典型值)。
反向引線驅動：>1.5ms。

保護

過壓保護(OVP)
設置精度：±(0.25% + 0.25V)。
分辨率：125mV。
響應時間：<1.5ms。
過流保護(OCP)
設置精度：±(0.25% + 0.10A)。
分辨率：25mA。
響應時間：<1.5ms。
溫度過高保護(OTP)
輸出關閉溫度：>93° C ( 典型值)。
響應時間：<1.5 ms ( 典型值)8。

備注

1. 技術數據基于使用四線供電方法連接。對2 線連接，要增加0.5mV/A 的偏 置( 前面端子)。
2. 6 位半分辨率，1 PLC 讀取速率，濾波器開，自動清零開。
3. 100V/s ~ 1000V/s 轉換速率限于2281S-20-6 電源大3A 時變化5V。
4. 6 位半分辨率，1 PLC 讀取速率，濾波器開，自動清零開。
5. 設置：自動清零關，0.002 PLC，準備源：外部，觸發源：直接。
6. 時間包括觸發觸發檢測、時延加測量開始抖動以及測量積分時間0.002PLC。
7. 設置：自動清零關，輸出開，輸出延遲關，固定源：電壓。
8. 設置：自動清零關，輸出開，輸出延遲關，固定源：電壓，準備或測量數：1000。

Series 2280S 附件

Model 2280-001：后面板安裝連接器和保護罩( 左面是組裝好的圖，右面單 獨顯示了連接器及頂部和底部保護罩)

Model 2280-TEST-LEAD：電源測試線套件，1000V，20A 額定值：包含 122 厘米(4 英尺) 電纜，平接線片適配器，鱷魚夾。