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Dieses Handbuch trägt die Nummer 48511-1830 Ausgabe 1.
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Current:
16 Amps max. t hr ough the front and rear panel term inals.
Voltage:
500 Volts max. while conducting current.
Power:
400 Watts max. up to 28ºC, derating t o 360 watts at 40º C.
Minimum Operating Voltage:
10V.
resistance:
1180kΩ to load negative).
Reverse Polarity:
Body diode will conduct; 16 Amps max.
Isolation Voltage:
CAT II (300V) either load input to chassis ground.
Rear Panel Input:
Safety terminals accepting 4mm plugs at 16 Amps max.
Front Panel Input:
Safety terminals accepting 4mm plugs at 16 Amps max.
Current Range:
0 to 16 A (1 mA resolution).
Setting Accuracy:
± 0·2% ± 30 mA.
Regulation:
< 30 mA for 90% load power change (V > 25 Volts).
Temperature Coefficient:
< (±0·02% ± 5 mA) per ºC.
Slew Rate Range:
5 Amp per s to 500 Amp per ms.
Minimum transition time:
50 µs.
Power Range:
0 to 400 Watts (100 mW resolution).
Setting Accuracy:
± 0·5% ± 2 W ± 30 mA (V > 25 Volts).
Regulation:
< 2% over 25 V to 550 V source voltage change.
Temperature Coefficient:
< (± 0·1% ± 5 mA) per ºC.
Slew Rate Range:
60 W per s t o 6000 W per ms.
Minimum transition time:
150 µs.
1.Specification
Accuracy specifications apply for 18°C – 28ºC, using the rear panel terminals, after 30 minutes
operation at the set conditions. Set t ing accuracies apply with slew rate at the ‘Default’ setting.
INPUT
Maximum Input Ratings
Minimum effective
Off State Leakage:
1Ω .
< 5 mA (including voltage sense circuit input r es istance - typically
Input Terminals
OPERATING MODES
Constant Current Mode (CC)
(1)
(2)
Constant Power Mode (CP)
(1)
(2)
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Resistance Range:
50 Ω to 10 kΩ (1 Ω resolution).
Setting Accuracy:
±0·5% ± 2 digits ± 30 mA (V > 25 Volts).
Regulation:
< 2% for 90% load power change (V > 25 Volts).
Temperature Coefficient:
< (±0·04% ± 5 mA) per ºC.
Slew Rate Range:
1 Ω per ms to 100 Ω per µs.
Minimum transition time:
150 µs.
Conductance Range:
0·001 to 1 A/V (1 mA/V resolution)
Setting Accuracy:
± 0·5% ± 2 digits ± 30 mA (V > 25 Volts).
Regulation:
< 2% for 90% load power change (V > 25 Volts).
Temperature Coefficient:
< (±0·04% ± 5 mA) per ºC.
Slew Rate Range:
0·1 A/V per s to 10 A/V per ms.
Minimum transition time:
150 µs.
Pulse Repetition Rate:
Adjustable from 0·01Hz (100 seconds ) to 10kHz.
Pulse Duty Cycle:
1% to 99% (percentage of period at Level A).
Setting Accuracy:
±1 %
Setting Accuracy:
± 10% (on linear part of slope, excluding high frequency aberrations).
Variation in Level Settings:
± 5 digits of specified setting resolution for pr es ent mode and range.
internal transient generator.
Isolation:
CATII (300V) to load negative.
Setting Accuracy:
± 2% ± 200mV.
Constant Resistance Mode (CR)
(1)
(2)
Constant Conductance Mode (CG)
(1)
(2)
TRANSIENT CONTROL
Transient Generator
Slew Rate Control
The slew rate control applies to all changes of level whether caused by manual selection, remote
control or the transient gener at or.
The level change is a linear slew between the two level settings. The range available in each
mode is shown above.
Oscillator Sync Output
Connection: Terminal block on rear panel. Lo terminal output grounded to chass is
internally. TTL/CMOS (5V) output. High during Level B phase of
DROPOUT VOLTAGE
The load will cease to conduct if the applied voltage falls below the Dropout Voltage setting;
active in all modes. The Dropout Voltage setting is also the t hreshold for the Slow Start facility
and acts as an offset voltage in Constant Resistance mode.
Slow Start
If Slow Start is enabled, the load will not conduct any current until the source voltage reaches the
Dropout Voltage setting; it will then ramp the controlled variable up (in CC, CP and CG modes) or
down(in CR mode) to the Level setting at a rate determined by the Slew Rate setting .
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Display Ty pe:
256 x112 pixel graphic LCD with white LED backlight.
Volts & Amps:
Measured values of current through and voltage across t he load.
Watt & Ohms:
Power and equivalent load resistance, calculated from Volts and Amps.
Volt age Accuracy:
± 0·1% ± 0.02%FS.
Current Accuracy:
± 0·2% ± 0.04%FS.
Output Terminals:
BNC (chassis ground) on front panel or t er minal block on rear panel.
Output Impedance:
600Ω nominal, for >1MΩ load (e.g. oscilloscope).
Scaling:
250mV per Amp (4 Volts full scale).
Accuracy:
± 0·5% ± 5mV.
Isolation:
CATII (300V) to load negative.
Bandwidth limit (-3dB):
40kHz.
1.4 LXI Core 2011 compliant.
USB:
Standard USB 2.0 connection. Operates as virtual COM port.
10kΩ. Input prot ect ed against excess input voltages up to 50V.
Isolation:
CATII (300V) to load negative.
Operating Mode:
The applied voltage sets the operating level within the range.
Scaling:
4 Volts full scale (250mV per Amp).
Accuracy:
± 2% ± accuracy of range.
Common mode rejection:
Typically better than –76dB.
Operating Mode:
The applied signal selects between Level A and Level B settings.
Threshold:
+ 1·5V nominal. A logic high selects Level B.
Input to the LED of an opto-isolator t hr ough 1kΩ resistor.
Threshold:
Apply >+3V to disable the load input. Max. Voltage 12V.
METER SPECIFICATIONS
Measured Values
CURRENT MONITOR OUTPUT
REMOTE CONTROL
Digital Remote Interfaces
The unit provides LAN, USB, GPIB and RS232 interfaces for full remote control.
LAN:
GPIB: Conforming to IEEE488.1 and IEEE488.2.
Ethernet 100/10base-T connection with auto cross-over detection.
External Control Input Characteristics
Connection: Terminal block on rear panel. Lo terminal input grounded to chassis
External Analogue Voltage Control
External Logic Level (TTL) Control
Remote Disable Input
Connection: Terminal block on rear panel.
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will trip into the fault state at 460 Watts.
Protection Current:
The input is disabled if the measured current exceeds a user set limit.
protection against high power sources
reverse polarity.
Protection Voltage:
The input is disabled if the measured voltage exceeds a user set limit.
suppressors will start to conduct at typically 800V ± 20%.
safe levels.
against currents that exceed 20A.
AC Input:
110V–120V or 220V–240V AC ±10%, 50/60Hz. Installation Category II.
Power Consumption:
40VA max. Mains lead rating: 6A minimum.
Operating Range:
+ 5ºC to + 40ºC, 20% to 80% RH.
Storage Range:
– 40ºC to + 70ºC.
Environmental:
Indoor use at altitudes up to 2000m, Pollution Degr ee 2.
Cooling:
Variable speed fan. Air exit at rear.
Safety:
Complies with EN61010-1.
EMC:
Complies with EN61326.
Size:
130mm H (3U) x 212mm W (½ rack) x 435mm D.
Weight:
5.7 kg.
Option:
19-inch rack mount kit.
PROTECTION
Excess Power: The unit will attempt to limit the power to 430 Watts; if this fails the unit
Excess Current: The unit will trip into the fault state at nominally 20 Amps.
The unit is protected by fuses that pr ot ect the unit against currents that
exceed 20A. This is primarily as a
with a current capability of >20A being connected to the load with
Excess Voltage: The unit will conduct a current pulse (to abs or b induct ively generated
spikes) for 1ms at about 510V.
The unit will trip int o the fault state at nominally 530V. Surge
Temperature: The unit will trip into the fault state if t he Mosf et t em perature exceeds
Reverse Polarity: The unit will trip into the fault state if a reverse c ur r ent is dr awn that
exceeds 200mA. The unit is protected by fuses that protect the unit
GENERAL
Specification Notes
(1)
Slew Rate Rang es r efer to the theoretical slope of the transition between two levels,
regardless of whether that t r ansit ion can be achieved when taking into account the level
difference, the set transition dur at ion, t he minimum transition time, and the charact eristics of the
source.
(2)
Minimum Transition Time specification is an indication of the f astest available transition using
a benign source and low inductance connections, with a minimum terminal voltage of 25V and a
minimum current of 200mA. The actual performance attainable with electronically regulated
power supplies depends on the combination of source and load loop bandwidths and
interconnection inductance.
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Schaden am Gerät verursachen!
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2.Sicherheit
Dieses Gerät wurde nach der Sicherheitsklasse (Schutzart) I der IEC-Klassifikation und gemäß
den europäischen Vorschriften EN61010-1 (Sicherheitsvorschriften für elektrische Mess-, Steue-,
Regel- und Laboranlagen) entwickelt. Es handelt sich um ein G er ät der Installationskategorie II,
das für den Betrieb von einer normalen einphasigen Versorgung vorgesehen ist.
Das Gerät wurde gemäß den Vorschriften EN61010-1 geprüft und in sicherem Zustand gelief er t.
Die vorliegende Anleitung enthält vom Benutzer zu beachtende Informationen und Warnungen,
die den sicheren Betrieb und den sicheren Zustand des Gerätes gewährleisten.
Dieses Gerät ist für den Betrieb in Innenr äumen der Umgebungsklasse 2 , für einen
Temperaturbereich von +5°C bis +40°C und 20 - 80 % relative Feuchtigkeit ( nicht kondensierend)
vorgesehen. Gelegentlich kann es Temperaturen zwischen −10°C und +5°C ausgesetzt sein,
ohne dass seine Sicherheit dadurch beeinträchtigt wird. Betreiben Sie das G er ät jedoch auf
keinen Fall, solange Kondensation vorhanden ist.
Es wurde für CAT II (Mess- und Überspannungskategor ie II) für 300 V-RMS konzipiert. CAT II
bezieht sich auf Messungen an Stromkreisen, die eine direkte Verbindung mit dem
Niederspannungsnetz haben, z. B. Haushaltsgeräte und tragbare Elektrogeräte.
Bei diesem Gerät sind 2500 V die maximale Stoßspannung, die von einer Eingangsklemme in
Bezug auf Erde ohne Beeinträchtigung der Sicher heit t oler iert werden kann.
Ein Einsatz dieses Gerätes in einer Weise, die für diese Anlage nicht vorgesehen ist, kann die
vorgesehene Sicherheit beeinträchtigen
Auf keinen Fall das Gerät außerhalb der ang egebenen Nennversorgungsspannungen oder
Umgebungsbedingungen betreiben.
WARNUNG! - DIESES GERÄT MUSS GEERDET WERDEN!
Jede Unterbrechung des Netzschutzleiters innerhalb oder außerhalb des Ger ät es m acht das
Gerät gefährlich. Eine absicht liche Unter br echung ist verboten. Die Schutzwirkung darf durch
Verwendung eines Verlängerungskabels ohne Schutzleiter nicht aufgehoben werden.
Ist das Gerät an die elektrische Versorgung angeschlossen, so können die Klemmen unter
Spannung stehen, was bedeutet, daß beim Entfernen von Verkleidungs- oder sonstigen T eilen
(mit Ausnahme der Teile, zu denen Zugang mit der Hand m öglich ist) höchstwahrscheinlich
spannungsführende Teile bloßgelegt weden. Vor jeglichem Öffnen des Gerätes zu Nachstell-,
Auswechsel-, Wartungs- oder Reparatur zwecken, dieses stets von sämtlichen Spannungsquellen
abklemmen.
Jegliche Nachstellung, Wartung und Reparatur am geöffneten, unter Spannung stehenden
Gerät, ist nach Möglichkeit zu vermeiden. Falls unvermeidlich, sollten solche Arbeiten nur von
qualifiziertem Personal ausgef ühr t werden, das sich der G efahren bewusst ist.
Ist das Gerät eindeutig fehlerbehaftet bzw. wurde es mechanisch beschädigt, über m äßiger
Feuchtigkeit oder chemischer Korrosion ausgesetzt, so können die Schutzeinrichtungen
beeinträchtigt sein, weshalb das Gerät aus dem Verkehr zurückgezogen und zur Überprüfung
und Reparatur eingesandt werden sollte.
Das Gerät enthält sowohl eingekapselte Sicherungen als auch eine nicht rückstellbare
thermische Sicherung; diese Sicherungen können vom Benutzer nicht ausgetauscht werden. Es
ist verboten, diese Schutzeinrichtungen kurzzuschließen.
Beim Reinigen darauf achten, dass das Ger ät nicht nas s wird.
Am Gerät werden folgende Symbole verwendet:
Vorsicht! Bitte beachten Sie die beigefügten
Unterlagen. Falsche Bedienung kann
CAT II
Mess- und Überspannungskategorie
II (300V)
Wechselstrom
Netz OFF (aus)
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Gehäusemasse
Netz ON (ein)
3.Installation
3.1 Netzbetriebsspannung
Die Betriebsspannung des Geräts ist auf der Ger ät er üc kwand angegeben. Falls die
Betriebsspannung von 230 V auf 115 V oder umgekehrt geändert werden soll, ist wie folgt
vorzugehen:
1. Gerät von sämtlichen Spannungsquellen trennen, einschließlich Netzversorgung und
Eingänge des Geräts.
2. Die Schrauben entfernen, welche die obere und untere Gehäusehälfte miteinander
verbinden, und die obere Gehäusehälfte abheben.
3. Trennen Sie alle Kabelsteckverbinder von der Leiterplatte der Stromversorgung (nicht an
den Kabeln ziehen).
4. Entfernen Sie die fünf Muttern, mit denen die Leiterplatte befest igt ist. Platine dann
hochheben.
5. 4. Lötbrücken für die benöt ig te Betriebsspannung einlöten (neben den Transformatoren):
Für 230V nur LK2 und LK5 einlöten
Für 115V nur LK1, LK3, LK4 und LK6 einlöten.
Diese Brücken können entweder aus verzinntem Kupferdraht oder Null-Ohm-
Widerständen bes t ehen.
6. Netzplatine wieder in der unteren Gehäusehälfte einbauen und sicherstellen, dass keine
Drähte eingeklemmt werden. Überprüfen, ob alle Kabel korrekt angesc hlossen und ob
alle fünf Muttern ausreichend angezogen sind.
7. Obere Gehäusehälfte wieder einbauen.
8. Um den Sicherheitsvorschriften zu entsprechen, muss die auf der Rückwand angegebene
Betriebsspannung so geändert werden, dass die neue Betriebsspannung deutlich zu
erkennen ist.
3.2 Netzkabel
Schließen Sie das Gerät unter Verwendung des mitgelieferten Netzkabels an die
Wechselspannungsversorgung an. Falls ein Netzstecker für eine unterschiedliche Netzsteckdose
erforderlich ist, muss ein g eeigneter und zugelassener, dreiadriger Netzkabelsatz verwendet
werden, der mit dem geeigneten W andstecker und einem IEC60320 C13-Stecker für das
Geräteende versehen ist. Für alle Netzspannungen ist bei diesem Gerät ein 6A Netzkabel
erforderlich.
Jegliche Unterbrechung der Netzerde, ob im I nner n oder außerhalb des Geräts, macht das Gerät
zur Gefahrenquelle! Eine absichtliche Unterbrechung ist verboten!
3.3 Befestigung
Dieses Gerät kann auf einer Arbeitsplatte oder in einem Rack befestigt werden. Es enthält Füße
zur Befestigung auf einer Arbeitsplatte. Die vorderen Gerätefüße sind mit einem
Kippmechanismus zur Einstellung des optimalen Winkels versehen.
Ein Gestellsatz zur Befestigung einer oder zweier dieser 3U-hohen Geräte mit halber Breite ist
vom Hersteller oder seinen Vertretungen in anderen Ländern erhältlich. Weiterhin ist eine
Verkleidung zur Abdeckung nicht verwendeter Positionen im Gestell lieferbar.
ACHTUNG! DIESES GERÄT MUSS GEERDET WERDEN
8
3.4 Belüftung
Das Gerät wird durch einen Lüfter mit variabler Drehzahl gekühlt , die an der Rückseite montiert
ist. Es muss sichergestellt werden, dass die Luft einlässe auf der Geräteober- und
Geräteunterseite und den beiden Geräteseiten s owie der Luftauslass auf der Geräterückwand
nicht blockiert werden. Bei Geräten, die in Racks eingebaut werden, muss genügend Raum um
das Gerät herum gelassen und/oder ein Ansaugtrichter für den Ventilator zur Zwangskühlung
eingesetzt werden.
Falls die ausgeblasene Luft durch einen Schacht gef ühr t wird, ist eine zusätzliche Absaugung
erforderlich.
3.5 Sicherungen
Das Gerät ist durch zwei 10 A Sicherungen geschützt, die das Gerät gegen Ströme über 20 A
absichern. Dies betrifft in erster Linie Hochleistungsquellen mit einer Stromstärke von >20 A, die
mit umgekehrter Polarit ät an die Last angeschlossen wurden. Bevor Sie diese Sicherung
austauschen, stellen Sie sicher, dass das Gerät von allen Spannungsquellen getrennt ist.
Als Ersatz muss eine 10x38 mm 10 A HH-Sicherung mit 1000 VDC Bemessungsspannung
verwendet werden.Um eine Sicherung zu ersetzen:
1. Gerät von sämtlichen Spannungsquellen abklemmen.
2. Entfernen Sie die Schrauben des Lüfterschutzgitters.
3. Ersetzen Sie die Sicherung durch eine neue mit gleicher Spezifikation und Größe.
4. Schutzgitter wieder sicher montieren.
3.5.1 Interne Netzsicherung
Der AC-Netztransformator auf der PSU PCB ist gegen interne Störungen durch eine nicht
rückstellende thermische Sicherung geschützt. Um zu vermeiden, dass die thermische Sicherung
versehentlich durch den Anschluss an die 230 V-Versorgung anspricht , wenn das Gerät für den
115V Betrieb eingerichtet ist, wurde eine standardmäßig e 500 m A (T) 250 V Sicherung in
Position FS6 auf der PSU PCB eingebaut. Sollte diese Sicherung nach einem solchen Er eig nis
ausgetauscht werden müssen, entfernen Sie das Gehäuseoberteil und ersetzen Sie die
Sicherung nach den Anweisungen, Siehe Abschnitt 3.1.
9
4.Anschlüsse
4.1 Anschlüsse auf der Gerätevorderseite
4.1.1 Lasteingang
Die INPUT (Eingangs-) Klemmen für den Lastkr eis auf der Gerätevorderseite sind für folgende
Anschlüsse ausgelegt: 4-mm. Die maximale Strombelastung dieser Klemmen liegt bei 16 A.
Verwenden Sie die Frontplatten- und Rückwandanschlüsse ni cht gleichzeitig.
Der Lastkreis ist gemäß Kat egorie CATII (300 V) gegen Masse isoliert. Die Sicherheitsregeln zur
Isolierung müssen unbedingt beachtet werden.
Sicherstellen, dass die Quelle mit der korrekten Polarität angeschlossen wird.
Die maximale Stromstärke für diese Klemmen beträgt 16 A.
Die maximal zulässige Spannung beträgt 500 Volt.
Das Gerät enthält eine Sicherung i m Lastkreis. Siehe Abschnitt 3.5.
4.1.2 Stromüberwachungsausgang
Die CURRENT MONITOR (Stromüberwachungs-) Klem m en liefern eine Spannung mit einem
Skalierungsfakt or von 250 mV pro Ampere (4 Volt für den Vollausschlag von 16 Ampere), die
zum fließenden Laststrom proportional ist. Die Ausgangsimpedanz beträgt nominell 600 Ω, die
Kalibrierung setzt eine Last mit hoher Impedanz voraus (z. B. ein Oszilloskop) .
Die Stromüberwachungsschaltung bezieht sich auf die Gehäusemasse, da diese vom
Lastkreis gemäß Kategorie CATII (300 V) isoliert ist.
4.2 Anschlüsse auf der Geräterückseite
4.2.1 Lasteingang
Die INPUT-Klemmen für den Lastkreis auf der Geräterückseite sind für folgende Anschlüsse
ausgelegt: 4-mm. Die maximale Strombelastung dieser Klemmen liegt bei 16 A.
Verwenden Sie die Frontplatten- und Rückwandanschlüsse ni cht gleichzeitig
Der Lastkreis ist gemäß Kat egorie CATII (300 V) geg en Masse isoliert. Die Sicherheitsregeln zur
Isolierung müssen unbedingt beachtet werden.
Sicherstellen, dass die Quelle mit der korrekten Polarität angeschlossen wird.
Die maximale Stromstärke für diese Klemmen beträgt 16 A.
Die maximal zulässige Spannung beträgt 500 Volt.
Das Gerät enthält eine Sicherung im Last kr eis. Siehe Abschnitt 3.5.
4.2.2 Klemmenblöcke
Alle anderen Anschlüsse auf der Geräterückseite erfolgen mit Hilfe von Klemmenblöcken ohne
Schraubverbindungen. Zum Anschluss an die Klemmenblöcke einen flachen Schraubendreher
verwenden, um den federbetätigten Hebel im Innern der Klem m e her unt erzudrücken und die
Kabelklemme zu öffnen. Das Kabelende ganz in das Loch einführen und den Hebel loslassen.
Darauf achten, dass das Kabel sicher gehalten wird. Dabei die angegebene Polarität beachten.
4.2.2.1 Stromüberwachungsausgang
Das oberste Klemmenpaar, das mit CURRENT MONITOR (Stromüberwachung) gekennzeichnet
ist, dient als Ausgang für die Stromüberwachung. Diese Anschlüsse sind parallel mit den
CURRENT MONITOR BNC auf der Vorderseite verdrahtet und es gelten die gleichen
Anforderungen, siehe oben.
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Eingänge sind gegen Überspannungen bis 50 V geschüt zt.
4.2.2.2 Fernsteuerung-Spannungseingang
Die Klemmen mit der Beschriftung CONTRO L VOLTAGE (Steuerspannung) werden in zwei
Betriebsmodi des Geräts verwendet:
Im Modus EXTERNAL VOLTAGE (Externe Spannung) wird der Lastpegel mittels eines hier
angelegten Analogsignals eingestellt. Die Skalierung beträgt 4 Volt für den Vollausschlag.
Im Modus EXTERNAL TTL wählt ein hier angelegtes Logik signal entweder die Einstellung LEVEL
A (Pegel A, logisches LOW) oder LEVEL B (Pegel B, logisches HIGH) aus. Der Nennwert der
Schaltschwelle liegt bei +1,5 V.
Diese Klemmen beziehen sich auf Gehäusemasse. Eingangsimpedanz 10 kΩ. Die
4.2.2.3 Ferngesteuerter Deaktivierungseingang
Eine Spannung von mehr als +3 V (vorzugsweise +5 V) an die Klemmen DISABLE INPUT
(Eingang deaktivieren) anlegen, um den Lasteingang zu deaktivieren. Sie dienen als Eingang für
einen Opto-Koppler (1 kΩ) und sind von allen anderen Klemmen galvanisch get r ennt . Der
Eingangsstrom beträg t weniger als 2,5 mA bei 5 V.
Die maximale Eingangsspannung ist + 12 VDC. Vermeiden Sie Verpolung.
4.2.2.4 Oszillator Synchronisationsausgang
Der SYNC OUTPUT ist ein TTL / CMOS (5 V) Ausgang, der vom Signal des internen Oszillators
angesteuert wird. Dieser Ausgang ist auf Gehäusemasse bezogen. Weiterhin ist ein 1 kΩ
Schutzreihenwiderstand vorhanden.
4.2.3 Digitalanschlüsse zur Fernsteuerung
Das Modell LDH400P bietet volle Fernsteuerung über die Standardschnittstellen GPIB, LAN,
USB und RS232. Diese sind allesamt von den Last-Eingangsklemmen des Geräts isoliert. Die
GPIB, USB und RS232-Schnittstellen sind mit der G ehäuseer dung verbunden. Daher muss
darauf geachtet werden, dass keine Masseschleifen entstehen. Die LAN-Schnittstelle ist durch
Standard-Netzwerk-Transformatoren isoliert.
Vollständige Angaben finden Sie im Kapitel „Einstellung der Remote-Schnittstelle“ Siehe
Abschnitt 9.
4.3 Möglicher Fehlerstromschutz
Dieses Gerät darf nicht als Überstr om-Schutzvorrichtung für die zu testende Quelle einges et zt
werden. Das Gerät enthält jedoch zwei 10 A, 1000 V, HH-Sicherungen, die das Gerät gegen
Ströme über 20 A schützen. Sie dienen in erster Linie als Schutz gegen Hochleistungsquellen mit
einer Stromstärke von >20 A, die mit umgekehrter Polarität an die Last angeschlossen sind,
bieten aber auch Schutz gegen jeden anderen Fehlerstr om > 20 A.
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5.Erste Inbetriebnahme
Dieses Gerät ist mit einer steuerbaren G leichst romlast (einem Leistungsverbraucher)
ausgestattet und dient zum Test aller möglichen Gleichstromquellen einschließlich PFCs,
Batterien, Photovoltaikzellen, Brennstoffzellen, Turbinen und Generatoren sowie elektronischen
Stromversorgungsgeräten.
5.1 Gliederung dieses Handbuches
Die folgenden Abschnitte sollen die besonderen Merkmale dieses Geräts und die in diesem
Handbuch verwendete Ter m inolog ie kurz vorstellen. Weitere technische Informationen werden in
späteren Kapiteln des Handbuches gegeben.
Das nächste Kapitel beschreibt die allgemeine frontseitig e Bedienung und das Display. Danach
folgen umfassende Anweisungen für die Einstellung aller Parameter. Ein kurzes Kapitel
beschreibt dann die analoge Fernsteuerung, einschl. Level-Auswahl durch ein Logikpegelsignal.
Im Anschluss daran folgt ein Kapitel mit Anwendungshinweisen, das weitere Informationen und
Lösungen zu praktischen Problemen enthält, wie sie gelegentlich in den einzelnen Betriebsarten
auftreten können.
Zuletzt erfolgt eine Beschreibung der digitalen Fernsteuerungsschnittstellen und des
Befehlssatzes des LDH400P.
5.1.1 Betriebsarten
Die Leistungsstufe dieser Last arbeit et grundsätzlich als einstellbare Stromsenke, die einen
Strom leitet, der nicht von der Spannung der jeweils untersuchten Quelle abhängt. Dies wird als
Konstantstrombetrieb bezeichnet.
Ein Analogmultiplizierer wird verwendet, um andere Betriebsarten zu ermög lichen, in denen der
Strom der angelegten Spannung auf bestimmte Weise folgt: Konstantleistung,
Konstantwiderstand und Konstantleitwert.
5.1.2 Konstanter und transienter Betrieb
Die Last bietet zwei unabhängige Pegeleinstellungen, die als „Level A“ und „Level B“ bezeichnet
werden. Zwei mit A und B bezeichnete Tasten im Bereich
Gerätevorderseite ermöglichen eine Auswahl des jeweils aktiven Pegels.
Transiente Veränderungen der Last werden durch Umschalt en zwischen den beiden Pegeln
erzeugt. Der Übergang zwischen den beiden Pegeln erfolg t geradlinig, mit einer Slew-Rate, die
vom Benutzer vorgegeben wird. Die Umschaltung zwischen beiden Ebenen kann entweder durch
einen internen Transienten-Oszillator gesteuert werden, der über einstellbare Frequenz und
Tastverhältnis verfügt, oder durch ein externes Logiksignal (TTL-Pegel).
Es gibt keine Beschränkung, welcher der beiden Peg el größer sein muss.
5.1.3 Unterspannungsabschaltung
Die Dropout-Funktion soll verhindern, dass Batterien überm äßig entladen werden. Wenn die
Quellenspannung die Schwellenwerteinstellung für die Dropout-Spannung unterschreitet,
reduziert die Last die Stromaufnahme langsam bis auf Null. Dies ist eine dynamische Grenze und
kein fester Zustand. Wenn also die Quellenspannung wieder über der Schwelle liegt (wie es bei
Batterien oft der Fall ist), lässt die Last den Strom wieder fließen.
LEVEL SELECT (Pegel wählen) auf der
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5.1.4 Langsamstart
Die Funktion Langsamstart bewirkt, dass der von der Last aufgenommene Strom mit der durch
die Slew-Rate festgelegten Einstellung sanft ansteigt, wenn die Last aktiviert ist bzw. wenn die
Quellenspannung über die Schwellenwerteinstellung für die Dropout-Spannung steigt.
Umgekehrt fällt die Stromabgabe mit der gleichen Rate, wenn der Last-Eingang deaktiviert ist.
Diese Funktion ist besonders nützlich im Modus Konstantleistung, um einen Latch-Up-Zustand
zu vermeiden, wenn die Quelle gestartet wird (Siehe Abschnitt 8 ) .
5.1.5 Bedingungen für Spannungs- und Strombegrenzung
Das Gerät besitzt eine Funktion, mit der der Benut zer zulässige G r enzwerte für den gemessenen
Spannungs- oder Stromwert festlegen kann. Beim Überschreiten einer dieser Grenzwerte wird
der Eingang deaktiviert.
5.1.6 Leistungsbegrenzung
Das Gerät überwacht kontinuierlich die interne Leistung sabgabe und variiert die Geschwindigkeit
des Lüfters entsprechend. Sollte die Leistungsabg abe auf über 430 Watt steigen, wird ein
Leistungsbegrenzerkreis einges chalt et , der versucht, den Laststrom zu verringern. Das Ger ät
befindet sich dann in einem nicht-linearen Modus, der sich auf die Stabilitätsbedingungen
auswirkt. Wenn die Strombegrenzungsschaltung nicht verhindern kann, dass die Leistung über
eine etwas höhere Fehlerschwelle steigt (möglicherweise aufgrund von Instabilität) , wird der
Fehlerdetektor ausgelöst und die Last ausgeschaltet.
5.1.7 Anzeige für die Eingangsaktivierung
Zwei Leuchten über dem Schalter zur Eingangsaktivierung zeigen den Betr iebszustand des
Gerätes. Sie sind beide aus, wenn der Eingang deaktiviert ist . Die g rüne LED leuchtet, wenn der
Eingang aktiviert ist. Wenn die Last normal arbeitet, leuchtet die gelbe LED nicht.
Die gelbe LED leuchtet, wenn die Last den erforderlichen Strom nicht aufnehmen kann. Es
erscheint eine Meldung in der Statuszeile oben rechts im Display mit den drei möglichen
Ursachen:
•Power Limit:( Leistungs begrenzung): Die Strombegrenzungsschaltung arbeitet wie oben
beschrieben.
•Dropout (Unterspannungsabschaltung): Die von der Quelle erzeugte Spannung liegt
unter dem Sollwert für die Dropout-Spannung.
•Low Voltage (Niederspannung): Die Leistungsstufe bef indet s ich im Status
Mindestwiderstand, weil die von der Quelle abgegebene Spannung nicht ausreicht, um
den geforderten Stromwert zu halten.
Der Status Mindestwiderstand kann dann auftreten, wenn entweder die Quelle abgeschalt et ist
und keine Spannung liefert oder wenn der Spannungsabfall an den Anschlusskabeln dazu führt,
dass die Ist-Eingangsspannung an der Last unt er dem Mindestbetriebswert liegt. Beachten Sie,
dass bei einem plötzlichen Anlegen der Quellenspannung, während die Last in diesem Zustand
ist, wahrscheinlich eine Stromspitze auftreten wird.
Wenn nur die gelbe LED leuchtet und die grüne LED aus ist , existiert ein permanenter
Fehlerzustand.
5.1.8 Fehlerbedingungen
Das Gerät erkennt (in der Hardware) die folgenden Fehlerbedingungen:
• Stromstärke größer als ungefähr 20 A.
• Leistung von mehr als etwa 450 Watt (falls die Strombegrenzungsschaltung nicht in der
Lage war, die Leistung auf den unteren Schwellwert zu begrenzen - siehe oben).
• Spannung größer als ungef ähr 530 Volt.
• Umgekehrte Polarität (Strom über 200 mA).
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• Zu hohe Kühlkörpertemperatur.
• Ausfall des Lüfters.
Die Fehlererkennungssensoren für zu hohe Stromstärke und zu hohe Leistung verfügen über
Filternetzwerke mit einer Zeitkonstante von ein paar Millisekunden zur Berücksichtigung von
Transienten.
Wenn eine dieser Fehlerbedingungen auft r it t, wird der Eingang gesperrt, so das s das Gerät
keinen Strom mehr leitet, und eine Fehlermeldung anzeigt. Ein Fehlerzustand durch zu hohen
Strom bzw. Leistung ist nach Deaktivierung des Eingangs sofort annuliert. Bei den anderen
Fehlerbedingungen leuchtet die gelbe LED jedoch weiter und es er sc heint die Meldung Fault
(Fehler) in der Statuszeile, bis der Fehler beseitigt ist.
5.2 Anschluss der Last an die Quelle
Die INPUT-Klemmen der Last müssen über geeignete Kabel mit ausreichend niedrigem
Widerstand und niedriger Induktivität an die zu testende Quelle angeschlossen werden.
Induktivitäten in der Verkabelung können sich äußerst negativ auf die Stabilität von Quelle und
Last auswirken. Die Verkabelung sollte so kurz und dick wie möglich sein. Es ist wichtig, dass der
Spannungsabfall an den Anschlussleitungen kleiner ist als die Quellenspannung, damit eine
ausreichende Arbeitsspannung an der Last verbleibt.
Die Lasteingangsklemmen des Ger ät es sind galvanisch von Masse getrennt und entsprechen
der Kategorie CATII 300 V. Der Anschluss an ein Wechselstromnetz, an eine primärseit ige DCVersorgung oder an einen Brückengleichrichter ohne Potentialtrennung ist am negativen
Eingangsanschluss zulässig, wobei ein Spannungsgrenzwert von 500 VDC zwischen dem
positiven Eingangsanschluss und dem negativen Eingangsanschluss eingehalten werden muss.
Die maximal zulässige Spannung zwischen negativer Eingangsklemm e und Erdung beträgt
425V (Peak CAT II 300V).
Eine umgekehrte Polarität der Eing änge ist ebenfalls nicht zulässig.
Es muss sichergestellt werden, dass alle Kabel entsprechend der jeweiligen Arbeitsspannung
sicher isoliert sind.
5.2.1 Möglicher Fehlerstromschutz
Das Gerät erkennt Fehlerbedingungen und reagiert, indem es die Last durch Ausschalten der
Leistungsstufen deakt iviert. Für den Fall des Falles gibt es interne Sicherungen im Lastkreis, die
eine Zerstörung der Leistungs-FETs verhindern, falls die externe Quelle die Stromkapazität des
Geräts weit überschreitet.
14
5.2.2 Ferngesteuerte Eingangsdeaktivierung
Dieser Eingang dient der ferngesteuerten Überbrückung der Funktion INPUT ENABLE der Last,
z. B. aus Sicherheitsgründen. Er st eht in allen Betr iebsm odi des G er äts zur Verfügung. Der
Eingang ist ein vollkommen ungeerdeter Eing ang mit einem Opto-Trennschalter: Zur
Deaktivierung der Last 3 bis 12 Volt anlegen (Polarität beachten). Die Last ist nur dann ak tiviert,
wenn dieses Signal fehlt und der Eingang mit den Bedienelementen auf der Gerätevorderseite
aktiviert ist.
5.3 Einschalten
Der Netzschalter POWER ( ) befindet sich links unten auf der Gerätevorderseite. Vor dem
Einschalten (
für die örtliche Versorgung geeignet ist. Nach dem Einschalten der Stromversorgung ( l ) leuchtet
die LCD und zeigt die Firmware-Version an. Vermeiden Sie ein Abschalten des Geräts, bis dieses
vollständig hochgefahren ist und der Startbildschirm angezeigt wird.
l ) prüfen, ob die Netzbetriebsspannung des Ger äts ( auf der Rückseite angegeben)
15
6.Frontbedienung
In diesem Handbuch werden die Beschriftungen auf der G er ät evorder seit e in G r oßbuchs taben
geschrieben, z. B.
angegeben, z. B.
der unteren Zeile des Displays fett und kursiv geset zt sind, z. B. Limits. Text oder Nachrichten,
die auf dem LCD erscheinen, werden in Fettschrift darges t ellt, z. B. Enabled, Utilities.
LEVEL SELECT. Einzelne Tastenbezeichnungen werden in Fettschrif t
Transient, während die blauen Softkeys mit ihrer jeweils aktuellen Funk tion in
6.1 Tasten und Δ Regler
Die vorderen Bedienfeld-Tasten sind in vier Bereiche unterteilt:
① Die Zifferntasten.
② Die Zifferntasten unterhalb des Displays werden verwendet, um das Instrument über die
Menüstruktur (siehe Abschnitt 6.2.4) zu konf igurieren.
③ Die
Taste die Menüauswahl abbricht und den Startbildschirm anzeigt. Mit der
auch zum lokalen Modus der digitalen Fernsteuerung zurückwechseln.
④ Die
Pegeleinstellungen aktiv ist oder sie aktivieren den Transienten-Modus, der zwischen beiden
Pegeln hin- und herschaltet. Die zugehörigen Lampen zeigen den der zeit aktiven Zustand an.
Diese Tasten werden auch verwendet, um von der externen Analogsteuerung wieder auf
manuelle Kontrolle zu schalten.
⑤ Der Regler
Transient) dienen zum Auswählen und Ändern eines beliebigen numerischen Parameters des
Gerätes.
⑥ Die Taste
steuert die Last und schaltet zwischen leitendem und nicht leitendem Betrieb um. Das grüne
Licht zeigt an, ob der Eingang akt iviert ist . Die g elbe LED leuchtet , wenn die Leistungsstufe
gesättigt ist (siehe Abschnitt „Anzeige der Eingangsaktivierung “ im Kapitel „ Er ste
Inbetriebnahme“ 5.1.7).
CE Taste macht die letzte numerische Tastatureingabe rückgängig, während die Home
drei LEVEL SELECT Tasten (A, B und Transient) bestimmen, welche der beiden
Δ ADJUST (Einstellen) und seine drei zugehörigen Tasten (Levels, Off und
ENABLE (Aktivieren) im INPUT Bereich (wird als INPUT ENABLE Tast e bezeichnet)
Home Taste können Sie
16
6.2 Das Display und der Startbildschirm
Alle Parametereinstellungen und Messwerte werden auf der beleuchteten Flüssigkristallanzeige
(LCD) angezeigt. Beim Einschalten des Geräts erscheint der Startbildschirm, der als
Grundanzeige während des Betriebs dient. Dieser Bildschirm zeigt alle Lastmessungen und die
wichtigsten Lastparameter-Einstellungen an (siehe unt en) sowie die oberste Ebene der Sof t keyMenüstruktur. Diese Anzeige ändert sich, wenn eine Auswahl zur Eingabe von Parameterwerten
getroffen wird, geht aber ansc hließend wieder auf den Startbildschirm zurück.
6.2.1 [A] Statuszeile
Die Statuszeile ist jederzeit am oberen Rand des Displays sichtbar, außer wenn die Speicher-,
Recall- oder Utility-Menüs auf gerufen wurden. Sie gibt Auskunft über den aktuellen Status des
Gerätes (von links nach rechts in nachstehender Reihenf olg e):
• Das Feld „Load Mode“ zeigt die aktuelle Betriebsart der Last an - CC, CP, CR, oder CG.
• Slow wird angezeigt, wenn der langsame Startvorgang akt iviert wurde.
• Slew wird als Warnung angezeigt, wenn die aktuelle Slew-Einstellung in Bezug auf
Pegeldifferenz, Transientenfrequenz und Tastverhältnis zu langsam ist, siehe 'Slew Rate
Fehlerbedingungen' (auf Seite 23 unten).
•Lim wird angezeigt, wenn die benutzerdefinierte Strom- oder Spannungsgrenze aktiviert
ist.
• Das Feld „Level select“ ( in der Mitte) gibt an, welcher Pegel bzw. welche Steuermethode
derzeit ausgewählt ist - Level A, Level B, Transient, Ext V oder Ext TTL.
• Das LAN-Feld g ibt den Status der Local Area Network Schnittstelle an (falls vorhanden).
Wenn keine LAN-Verbindung existiert, erscheint im Feld
hergestellt wird, wechselt die Anzeige zwischen
erscheint das Symbol
Remote-Schnittstelle“.
• Das Statusfeld für den Eingang (am rechten Ende) zeigt die aktuellen Last beding ungen
am Eingang des Instruments an – Disabled (Deaktiviert), Enabled (Aktiviert), Low Voltage (Niederspannung), Dropout (Unterspannungsabschaltung), Power Lim i t
(Leistungsbegrenzung) oder Fault (Fehler), wie im Abschnitt 5.1.7.
. Weitere Informationen finden Sie im Kapitel „Konfigur at ion der
6.2.2 [B] Daten auf dem Startbildschirm
Unterhalb der Statuszeile befinden sich die Messanzeigen, die die aktuell gemessene
Quellenspannung und (nach Aktivierung der Last) den Laststrom angeben.
6.2.3 [C] Einstellwerte
Darunter ist der Bildschirm in drei Bereiche unterteilt. Auf der linken Seite, unter der Überschrift
METERS (Messanzeigen) zeigt das Display die aktuelle Leistung der Last und den äquivalenten
Widerstand an. Diese Werte werden aus den gemessenen Spannungs- und Stromwerten
berechnet. Auf diesen Messanzeigen kann auch
angezeigt werden, wenn der Messwert die Messfähigkeit des Geräts überschreitet .
. Während eine Verbindung
und . Bei erfolgreicher Verbindung
HIGH (oder im Falle der Leistung MAX)
In der Mitte, unter der Überschrift
für Level A und Level B (die Einheiten hängen vom Betriebsmodus ab) und die DropoutSpannungseinstellung an.
Auf der rechten Seite, unter der Über sc hr ift TRANSIENT, zeigt das Display die Einstellungen für
Frequenz und Tastverhältnis des internen Oszillators sowie die Slew-Rate der Übergänge an.
Alle sechs dieser Parameter können entweder durch direkte numerische Eingabe oder mit Hilfe
des Reglers geändert werden (siehe weiter unten).
17
LEVELS (Pegel), zeigt das Display die aktuellen Einstellungen
Mode
Zur Wahl der Betriebsart.
festzulegen
Level
Zur Eingabe numerischer Wer t e für Level A und Level B.
Dropout
Zur Eingabe eines numerischen Werts für die Dropout-Spannung.
Transienten-Funktion.
des Gerätes.
Fernsteuerung“).
Parameter für die Remote-Schnittstellen.
Oszillators.
Oszillators.
Übergänge.
des Geräts.
6.2.4 [D] Softkeys
Die Softkeys sind die sechs blauen Tasten direkt unter der LCD. Die Funktion dieser Tasten
ändert sich je nach Betriebszustand des Geräts. Die jeweils zur Verfügung stehende Funktion
wird in der unteren Zeile der Anzeige in einem Kästchen über jeder Taste angezeigt. Wenn eine
der Tasten in einem bestimmten Menü keine Funktion hat, wird das Kästchen ausgeblendet um
zu zeigen, dass diese Taste inaktiv ist.
Auf dem Startbildschirm gibt es zwei Gruppen mit Softkey-Funktionen: Mit der recht en Taste
(Bezeichnung More > bzw. More <) können Sie zwischen den beiden Gruppen wechseln. Alle
weiteren Menüs sind über die Softkeys in einer dieser Gruppen zugänglich.
Die wichtigsten Parameter der ersten Gruppe s ind:
Limits
Transient
Die zweite Gruppe umfasst:
Store & Recall
Extern
Utilities
Die zweite Ebene des Transient Menüs (bei Auswahl aus der ersten Gruppe) umfasst:
Freq
Duty
Um Grenzwerte für die angelegten Spannungs- oder Stromwerte
Ermöglicht Zugang zu einer zweiten Ebene zwecks Einrichtung der
Einrichtung, Überprüfung und Verwendung gespeicherter Einstellungen
Zur Aktivierung bzw. Deaktivierung der analogen bzw. logischen (TT L)
Fernsteuerung der beiden Pegel (siehe Kapitel „Analoge
Zur Konfiguration sekundär er G er ätefunktionen und zur Einstellung der
Eingabe eines numerischen Werts für die Frequenz des internen
Eingabe eines numerischen Werts für das Tastverhältnis des internen
Auf den meisten unteren Menüebenen können Sie über die Tasten Back (Zurück) oder Cancel
(Abbrechen) zum vorherigen Menü zurückzukehren. Auf diese Weise können Sie die
verschiedenen Menüs ausprobieren, ohne das Gerät in unerwartete Konfigur at ionen zu
versetzen. Mit Back kehren Sie unter Beibehaltung aller vorgenommenen Änderungen zum
vorherigen Menü zurück. Mit Cancel (falls vorhanden) werden jegliche Änderung en vor der
Rückkehr zum vorherigen Menü rückgängig gemacht. Mit der
Startbildschirm und damit zur obersten Ebene der Menüstruktur zurück (alle nicht
abgeschlossenen Eingaben werden ungültig).
18
Slew
Slow
Zur Eingabe eines numerischen Werts für die Anstiegsrate der
Zum Aktivieren oder Deaktivieren der Langsamstart- und Stoppfunktion
Home Taste kehren Sie direkt zum
6.3 Allgemeine numerische Eingabe der Parameter
Alle änderbaren Lastparameter können mit Hilfe der Zehnertastatur eingerichtet werden. Der
gewünschte Parameter wird zunächst über die Softkeys im Menü ausgewählt. Die Anzeige
wechselt dann zur Parametereingabe und zeigt den Namen des Parameters, des sen aktuellen
Wert, und in den meisten Fällen die Eingabeg r enzen und die Auflösung. Es erscheint eine
Meldung mit der Aufforderung zur Eingabe des neuen Wertes. Durch Drücken einer beliebigen
Nummerntaste verschwindet diese Meldung und es wird der neu eingegebene Wert angezeigt.
Die Softkey-Bezeichnungen zeigen nun eine Liste mit Einheiten für den jeweiligen Parameter an.
Die
CE-Taste löscht einzelne Eingaben; alternativ kann der gesamte Eintrag durch Drücken der
Home-Taste oder des Softkeys Cancel abgebr oc hen werden.
Sobald die numerische Eingabe abgeschlossen ist, muss sie durch Dr ücken des entsprechenden
Einheiten-Softkeys bestätigt werden (zum Beispiel A oder mA). Der W er t wird dann mit den
Parametergrenzen überprüft und, wenn er innerhalb des zulässigen Bereichs liegt, akzeptiert und
unmittelbar als neuer Wert für diesen Parameter implementiert. Wenn der Wer t außer halb des
zulässigen Bereichs liegt, wird eine Fehlermeldung angezeigt und es ert önt ein Warnsignal.
Gegebenenfalls kann der Eingabewert abgerundet werden, damit er der Auflösung des jeweiligen
Parameters entspricht.
Weiter unten folgt eine Beschreibung der jeweiligen Funktionen für die einzelnen Parameter.
6.4 Parameterwerte mit dem Regler Δ anpassen
Der Pegel und die Transienten-Parameter der Last können durch Erhöhen oder Verringern des
aktuellen Werts mittels Regler oder Softkeys eingestellt werden.
Hinweis: Diese Einstellfunktion ist nur möglich, während der Startbildschirm angezeigt wird.
Mit Hilfe der beiden Tasten oberhalb des Reglers mit der Bezeichnung
wählen Sie den zu ändernden Parameter und beginnen mit der Anpassung der Einstellung.
Durch Drücken der T aste
und ein dritter Tastendruck dient zur Einstellung der Dropout-Spannung. Dieser Vorgang kann bei
Bedarf wiederholt werden. Ähnlich wird durch mehrfaches Drücken der Taste
Frequenz, Tastverhältnis und Slew-Rate gewählt. Eine Leuchte über jeder Taste blinkt, während
die Einstellung aktiviert ist und es werden vier Cursor-Softk eys ang ezeigt .
Die Anzeige des ausgewählten Parameterwerts wird erweitert und das Bearbeitung sfeld zeigt
einen Einstellindikator (
wählen, welche Zifferposition eingestellt wird. Nun können Sie entweder mit dem Regler oder den
Softkeys ▲und ▼den jeweiligen Wert erhöhen oder verringern. Die Ziffern zur linken Seite
werden automatisch erhöht oder verringert, wenn die jeweilige Dekade er r eicht ist . Die Ziffern zur
rechten Seite bleiben unverändert, es sei denn die Dekadenauflösung wird err eicht . In diesem
Fall werden die Ziffern zur rechten Seite möglicherweise gerundet. Wenn die niedrigstwertige
Ziffer erhöht wird und eine Dekadenauflösung er r eicht ist , s pr ingt die Einstellung auf die neue
niedrigstwertige Ziffer über.
Jede Änderung wird sofort aktiv, vorausgesetzt die Werte bleiben innerhalb der zulässigen
Grenzen des jeweiligen Parameters. Wenn ein I nkrementieren oder Dekr em ent ier en der
aktuellen Position einen Bereich überschreiten würde, bleibt der Wert des Parameters
unverändert; partielle Anpassungen werden nicht vorgenommen.
Levels wird zunächst Level A gewählt. Ein zweiter Druck wählt Level B
) unter der jeweiligen Ziffer. Mit den Softkeys ◄ und ►können Sie
Levels und Transient
Transient zwischen
Durch Drücken des Softkeys Off oder der Taste Off über dem Reg ler ( oder die
endet die Einstellung. Der neue Wert wird übernomm en und das Display kehr t zum
Startbildschirm zurück. Durch Drücken des Softkeys Cancel wird die Einstellung ebenfalls
beendet. Allerdings geht der letzte Parameter auf den Wer t zurück, den er vor der Einstellung
hatte.
19
Home Taste)
unabhängig von der Spannung.
CP
Konstantleistung
Aktiviert I = W / V, wobei W durch den Pegel best im m t wird.
CG
Konstantleitwert
Aktiviert I = V * G, wobei G durch den Pegel bestimmt wird.
bestimmt wird.
6.5 Konfigurieren der Last
Die normale Betriebsfolge besteht in der Auswahl des Last-Modus, der Einstellung des
erforderlichen Pegels und der Dropout -Spannung und der anschließenden Aktivierung des
Eingangs. Falls ein transienter Betrieb benötigt wird, muss die Einstellung des zweiten Pegels
und der Slew-Rate-Parameter sowie der Frequenz und des Tastverhältnisses des internen
Oszillators (falls verwendet) ebenfalls vorgenommen werden.
Der Startbildschirm zeigt sämtliche Parametereinstellungen, damit sie vor dem Aktivieren des
Eingangs kontrolliert werden können. Alle Parameter außer Lastmodus und Level sind
veränderbar, während der Eingang aktiviert ist. Wird der Las t m odus bei aktiviertem Eingang
geändert, kommt es zur Auslösung der Fehlersperre, d. h. die Eingänge werden deaktiviert,
bevor die Änderung erfolgt.
6.6 Auswahl der Betriebsart
Beim Einrichten des Geräts für eine bestimmte Aufgabe muss zuerst der Lastmodus gewählt
werden. Dieser bestimmt, wie die Stromaufnahme durch die Last mit der angeleg ten Spannung
(V) variiert. Der Softkey Mode auf dem Startbildschirm öffnet ein Menü mit den in der folgenden
Tabelle aufgeführten Betriebsarten. Ausführlichere Beschreibungen der Eigens chaf ten der
einzelnen Betriebsarten finden Sie im Kapitel „Anwendungshinweise“ später in diesem
Handbuch.
Um eine Betriebsart zu ändern, muss der Lasteingang deaktiviert sein. Ist dies durch den
Benutzer nicht bereits geschehen, erfolg t die Deaktivierung automatisch. Die Anzeige kehrt zum
Startbildschirm zurück, sobald eine Betriebsart gewählt ist.
Die verfügbaren Betriebsarten sind:
Konstantstrom
CC
Konstantwiderstand
CR
6.7 Level A /B-Einstellung
Nach Drücken des Softkeys Level auf dem Startbildschirm wird zunächst die Pegeleinstellung für
Level A oder Level B angezeigt, je nachdem, welche zuletzt geändert wurde. Die rechten
Softkeys mit der Bezeichnung A Set und B SET, können verwendet werden, um die
Eingabeaufforderung auf den j eweils anderen Pegel um zuschalten. Wenn der bearbeitete Pegel
aktuell nicht zur Steuerung der Last verwendet wird, erscheint zudem der Softkey Select um
diesen Pegel ggf. zu akt ivieren. Ein neuer num er isc her Wert kann, wie oben beschrieben,
eingegeben werden. Für jeden Betriebsmodus werden separate Einstellung en für beide Pegel
abgespeichert.
Der Strom wird entspricht der Pegel-Einstellung,
Aktiviert I = (V-V
V
durch die Einstellung der Dropout-Spannung
dropout
) / R, wobei R durch den Pegel und
dropout
Das Menü zur Pegeleinstellung bleibt auf dem Bildschirm, bis der Softkey Back oder die
Taste gedrückt werden, um zum Startbildschirm zurückzukehren.
6.8 Unterspannungsabschaltung
Nach Drücken des Softkeys Dropout auf dem Startbildschirm erscheint die Eingabeaufforderung
zur Einstellung der Dropout-Spannung. Gezeigt werden der aktuelle Wert der Dropout-Spannung,
der mögliche Bereich für einen neuen Wert und die maximale Auflösung der Einstellung. Drücken
Sie nach Eingabe des Werts den Softkey mV oder V, um die Einstellung zu übernehmen. Mit
dem Softkey Back oder der
20
Home-Taste können Sie zum Startbildschirm zurückkehren.
Home
Der primäre Zweck der Dropout-Einstellung ist der Schutz von Akkus vor einer Tiefentladung. Die
Last leitet keinen Strom mehr, wenn die angelegte Quellenspannung unter diesen Grenzwert fällt.
Bitte beachten Sie, dass bei einem etwaigen Kabelwiderstand zwischen der Quelle und dem
spannungstastenden Punkt der Last ein weicher Übergang in die Unter spannungs absc haltung
beginnt. Wenn die Stromstärke abzusinken beginnt , verringert sich ebenfalls der
Spannungsabfall, wodurch die an der Last gemessene Klemmenspannung steigt. Akkus können
sich erholen, wenn die Last verringert wird, so dass die Spannung wieder über die DropoutSchwelle steigt und die Last erneut leitet. In einem solchen Betriebszustand k ann ein Pendeln
bzw. Instabilität auftreten. Bei Aktivierung der Dropout-Funktion leuchtet die LED auf der
Gerätevorderseite gelb und die Statuszeile zeigt Dropout.
Die Dropout-Spannungseinstellung hat eine besondere Wirkung im Modus Konstantwiderstand
(CR), da sie dann als Ausgangspunkt für die Charakteristik des Konstantwiderstands dient (siehe
Beschreibung im Kapitel „Anwendungshinweise“ für weitere Einzelheiten).
Die Dropout-Spannungseinstellung wird auch als Schwellenwert für die Lang sam s tartfunktion
verwendet (siehe unten).
Wenn die Dropout-Funktion nicht er forderlich ist, setzen Sie die Dropout-Spannung auf 0 Volt.
Die Statuszeile zeigt Dropout als Warnung an, wenn diese Einstellung über 0V liegt und kein
Strom fließt.
6.9 Langsamstart
Der Zweck des Langsamstartkreises best eht im rampenartigen Anstieg der geforderten Last von
Null auf den endgültigen Wer t. Die Anstiegsrate wird durch die Einstellungen der Slew-Rate
festgelegt. Die Rampe wird ges tart et, wenn der Eingang aktiviert ist, oder wenn die Spannung
der angeschlossenen Quelle den Pegel der eingestellten Dropout-Spannung übersteigt. Wenn
der Eingang deaktiviert wird, fällt die geforderte Last rampenar t ig langsam zurück auf Null
(vorausgesetzt natürlich, dass die Quellenspannung eingeschalt et bleibt) .
Die Einstellung für diese Funktion erfolgt im Transient-Menü. Drücken Sie also den Softkey
Trans auf dem Startbildschirm und dann den Softkey Slow im folgenden Menü, um den
Langsamstart mit einem weiteren Softk ey abwechselnd zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Während der Aktivierung wird Slow in der Statuszeile des Geräts angezeigt. Drücken Sie den
Softkey Back, um zum Transient-Menü, oder die Taste Home, um direkt zum Startbildschirm
zurückzukehren.
Im Modus Konstantleistung (CP) wird die Langsamstartfunktion gewöhnlich aufgrund des
Sperrzustands benötigt, der bei niedrigen Spannungen eintreten kann (wenn das Erreichen der
geforderten Leistung einen hohen Strom verlangt), falls die Quelle nicht in der Lage ist, eine dem
verlangten Leistungsniveau entsprechende Leistung zu erreichen. Im Kapit el
„Anwendungshinweise“ finden Sie Informationen zu dem Umstand, dass sich die Last im Modus
Konstantleistung als negativer Widerstand verhält.
Im Modus Konstantwiderstand (CR) beginnt die Last bei maximalem W ider s tandspeg el des
jeweils aktiven Bereichs und fällt dann rampenartig auf den endgültigen Widerstandswert ab. Da
der anfängliche Widerstand nicht unendlich ist, ergibt sich eine anf ängliche Stromstufe, bevor die
Rampe einsetzt, wenn die Last aktiv wird. Beachten Sie auch, dass ein linearer Anstieg in Ohm
keinen linearen Anstieg in Ampere bedeutet, wenn die Versorgungsspannung konstant ist.
6.10 Einführung in den transienten Betrieb
Das Gerät ist in der Lage, Lastüber gänge zu erzeugen, die beim Testen des
Einschwingverhaltens einer Quelle hilfreich sein können. Der transient e Betrieb steht in allen
Betriebsmodi zur Verfügung. Im transienten Betrieb schaltet die Last zwischen Level A und Level
B, wobei der Übergang zwischen diesen beiden Pegeln geradlinig (als gesteuert e Variable des
aktiven Modus) und mit einer Steilheit verläuft, die durch die Slew-Rate-Einstellung bestimmt ist.
Bitte beachten Sie, dass sich der Lastübergang auf die beiden absoluten Pegel bezieht und nicht
auf die Differenz zwischen ihnen (wie es bei einigen elektronischen Lasten der Fall ist). Es gibt
keine Beschränkung welcher der beiden Pegel größer ist.
21
Transienten können entweder durch einen internen Oszillator oder durch ein externes TTL-Signal
zeitgesteuert werden (siehe Beschreibung des Menüs Extern auf Seite 27 unten). Wenn der
transiente Betrieb über den internen Oszillator gesteuert wird, beginnt er immer mit der
Einstellung für Level A, einschließlich eines Übergangs von Level B, falls erforderlich. Der
Oszillator startet sobald eine der drei erforder lichen Voraussetzungen gegeben ist: Entweder
wenn der Eingang aktiviert ist (Enabled) oder wenn die Steuertaste Transient gewählt wird, oder
(bei aktiviertem Langsamstart) wenn die Versorgungsspannung die eingestellte Dropout Spannung übersteigt.
Es ist ebenfalls möglich, die externe analoge Spannungssteuerung zur Erzeugung von
transienten Vorgängen einer beliebigen Form zu verwenden, indem der externe Generator zur
Erzeugung der benötigten Wellenform herangezogen wird. Dies wird ebenfalls über das Menü
Extern (Seite 27) gesteuert . Bitte beachten Sie, dass das externe Signal weiterhin durch die
Schaltungen für die interne Slew-Rate läuft. Daher müssen die entsprechenden Einstellungen für
die Slew Rate vorgenommen werden.
Um den transienten Betrieb zu beenden (intern oder extern) und zu einem Konstantpegel
zurückzukehren, drücken Sie je nach Bedarf die Taste A oder B (im Bereich
6.11 Transient-Menü
Drücken Sie den Softkey Trans auf dem Startbildschirm. Nun erhalten Sie Zugriff auf die
Steuerelemente für Frequenz und Tastverhältnis des internen Oszillators und die Slew-RateEinstellungen, die sich auf sämtliche Pegeländerungen auswirken, ganz gleich auf welche Weise
diese entstanden sind.
LEVEL SELECT).
Diese Parameter können auch mit dem Regler
allerdings der Startbildschirm angezeigt sein und nicht das Transient-Menü.
Beachten Sie, dass Änderungen an der Übergangs frequenz oder des Tastverhältnisses erst zum
Ende des aktuellen Zyklus wirksam werden (bei Rückkehr auf Pegel A). Dies macht sich
besonders bei sehr niedrigen Frequenzen bemerk bar. Durch Deaktivieren und erneutes
Aktivieren des Lasteingangs beginnt sofort ebenfalls ein neuer Zyklus.
6.12 Übergangsfrequenz
Die Wiederholungshäufigkeit von intern zeitgesteuerten Transienten kann in Bezug auf die
Frequenz oder den Zeitraum festgelegt werden. Durch Drücken des Softk eys Freq oder Period
im Transient-Menü öffnet sich das Einstellmenü für Frequenz und Periode. Ein neuer Wert kann
in der üblichen Weise eingegeben werden. Mit den beiden Softkeys Freq und Period können Sie
zwischen diesen beiden Modi wechseln. Drücken Sie den Softkey Back, um zum Transient-Menü
oder die T aste
Transient-Menü zeigt an, ob Freq oder Period gewählt ist.
Home, um zum Startbildschirm zurückzukehren. Die Beschriftung des Soft keys im
6.13 Tastverhältnis
Nach Drücken des Softkeys Duty im Transient-Menü erscheint das Menü zur Einstellung des
Tastverhältnisses. Dieser Prozentwert bezieht sich auf den Anteil von LEVEL A, einschließlich
des Übergangs von LEVEL A auf LEVEL B. Der Rest des Zyklus besteht aus dem Über gang
zurück auf LEVEL B und der zugehörigen Verweilzeit.
Das Tastverhältnis lässt sich zwischen 1 % und 99 % einstellen. Beachten Sie jedoch, dass die
Zeitdauer im jedem Zyklusabschnitt ausreichend lang sein mus s, damit die durch Slew-Rate und
Level vorgegebenen Einstellungen ausgeführt werden k önnen. Andernfalls erreicht die Last nie
den Steady-State für den eingestellten W er t bevor der nächs t e Über gang in die
entgegengesetzte Richtung beginnt. Diese Fehlerbedingung wird weiter unten beschrieben.
Drücken Sie den Softkey Back, um zum Transient-Menü oder die Taste
Startbildschirm zurückzukehren.
Δ ADJUST geändert werden. Dazu muss
Home, um zum
6.14 Slew-Rate
Nach Drücken des Softkeys Slew im Transient-Menü erscheint das Menü zur Einstellung der
Slew-Rate. Diese Slew-Rate-Einstellung legt die Steigung der Übergänge zwischen den beiden
22
Pegeleinstellungen fest. Sie gilt für alle Veränderungen, ganz gleich ob durch manuelle
Einstellung, Einstellung über den Regler, den internen Transient-Generator oder durch externe
Spannungssteuerung verursacht. Sie wird ebenfalls zur Bestimmung der Anstiegs- und Abfallrate
bei Auslösung des Langsamstarts verwendet.
Der Slew-Steuerkreis erzeugt einen kleinen zusätzlichen Fehler hinsichtlich der Genauigkeit der
Pegeleinstellungen, der abhängig von der tatsächlich eingestellten Anstiegsrate ist. Wenn die
dynamischen Funktionen der Last nicht verwendet werden, sorgt der Sof t key Default
(Standardeinstellung) durch den kalibrierten Zustand für beste Genauigkeit.
Der Schaltkreis sorgt für einen linearen Übergang bezogen auf den ak t iven Modus.
Beispielsweise wird im Modus Konstantleistung (CP) die Slew-Rate in Watt pro Mikrosekunde,
Watt pro Millisekunde oder Watt pr o Sekunde (bei sehr geringen Raten) ausg edr ückt. Außer im
Modus Konstantstrom (CC) ist die Form des Stromübergangs daher nicht unbedingt linear.
Neben der üblichen numerischen Eingabeaufforderung zeigt dieses Menü auch die berechnete
theoretische Übergangszeit unter Berüc ksichtigung des Slew-Rate-Werts und dem Unterschied
zwischen Level A und Level B. Dieser theoretische Wer t ber üc ksichtigt weder die Abhängigkeit
der tatsächlichen Übergangszeit von den Charakteristiken der Q uelle und Last , noc h die
Impedanzen und Induktivitäten, die insbesondere bei schnellen Anstiegsraten auftreten können.
Der Nutzer muss dafür sorgen, das s die Übergangszeit, die sich aus den eingegebenen W er ten
ergibt, nicht kürzer ist als die minimal er r eichbar e Über gangszeit im aktuellen Modus (siehe
Technische Daten). Denken Sie unbedingt daran, dass ein erhebliches Überschwingen auftr et en
kann, wenn die Slew-Rate schneller ist, als die Kombination von Quelle und Last folgen kann (die
wiederum möglicherweise langsamer reagiert als in den Technischen Daten angegeben, da die
dortigen Werte für optimale Bedingungen gelt en) . Weitere Inform at ionen finden Sie im Abschnitt
"Einschränkungen bei langsamer Slew-Rate“ unt en.
Um die Slew-Rate auf die minimal erreichbare Übergangszeit im aktuellen Modus einzustellen
(entsprechend den Technischen Daten), drücken Sie den Softkey Optimum.
Nach Drücken des Softkeys Range erscheint eine Anzeige mit den Grenzwerten der verfügbaren
Slew-Rate für den gegenwärtigen Betriebsmodus. Wurde eine Slew-Rate mit Werten außerhalb
der Parametergrenzen eingegeben, so erscheint eine Fehlermeldung, gef olgt von der Anzeige
der jeweiligen Bereichsgrenzen.
Die Bandbreite der Leistungsendstufen der Las t wird reduziert ( dur ch Änder n der
Kompensationsnetzwerke), wenn die Slew-Rate auf weniger als 0,1 % der maximalen Slew-Rate
für den jeweiligen Modus und Bereich eingestellt ist. So liegt z. B. die maximale Slew-Rate im
Konstantstrombetrieb bei 500A/ms. Daher wird die Bandbreite reduziert, wenn die Slew-Rate auf
< 500A/s gesetzt ist. Diese Änderung erfolgt auch dann, wenn die Transienten-Funktion nicht
eingesetzt wird und beeinflusst das dynamische Verhalten des Geräts. Dies kann zu einer
verbesserten Stabilität bei einigen problematischen Kombinationen aus Quellen- und
Lastcharakteristik führen.
Drücken Sie nach Aktualisierung der Slew-Rate-Einstellung den Softkey Back, um zum
Transient-Menü, oder die Tast e
Home, um zum Startbildschirm zurückzukehren.
6.14.1 Einschränkungen bei langsamer Slew-Rate
Die untere Grenze der Slew-Rate wird durch die Kombination aus Slew-Rate, Frequenz,
Tastverhältnis und dem Pegelunterschied bestimmt. Falls die Übergangszeit (d.h. die Differenz
der Pegeleinstellungen dividiert durch die Slew-Rate) länger ist als das Produkt aus
Oszillatorperiode und Verhältnis des Betriebsstroms zum Vollaststrom, steht nicht genügend Zeit
für den Abschluss des Übergangs zur Verfügung, bevor der Oszillator die Rückkehr auf den
anderen Pegel einleitet. Infolgedess en wird die beabsichtigte Einstellung nie erreicht. In diesem
Fall wird Slew in der Statuszeile als Warnung angezeigt.
6.14.2 Einschränkungen bei schneller Slew-Rate
In der Praxis gibt es eine Reihe von Einschränkungen hinsichtlich der schnellstmöglichen SlewRate. Eine Einschränkung bildet die Mindestübergangszeit der Leist ungsstufen der Last (sie
23
hängt vom Betriebsmodus ab, siehe „Technische Daten“). Falls eine Kombination aus einer
schnellen Slew-Rate und einer kleinen Pegeländerung zu einer kürzeren Übergangs zeit führt,
wird die Einschwingzeit der Leistungsstufe dominieren.
Das dynamische Verhalten einer Kombination aus Quelle und Last hängt bei hohen Slew-Raten
von vielen Faktoren ab, insbesondere von der Induktivität der Verbindungskabel und dem
Dämpfungsfakt or der Rückkopplungsschleifen. Zusätzlich ist die Reaktion der Leistungsstufen
der Last bei sehr geringen oder hohen Strömen oder bei sehr niedrigen Spannungen langsamer.
In vielen Situationen wird eine geringere Einstellung für die Slew-Rate erforderlich sein, um
Abweichungen zu vermeiden.
Wenn eine schnellere Slew-Rate vorgegeben wird, als in der Praxis möglich ist, kann es zu
signifikantem Überschwingen und länger en Einschwingzeiten k om m en. Bei der Konfiguration
schneller Übergänge, die an die Grenzen der Leistungs fähigkeit des Geräts stoßen, s ollten Sie
den Stromüberwachungsausgang mit einem Oszilloskop überprüfen. I nsbes onder e sollt e dar auf
geachtet werden, einen schnellen Übergang auf einen niedr ig en Strom zu vermeiden, da dies in
der Leistungsstufe zu einem Cut-Off-Zustand führen kann, der eine lange Erholungszeit benötigt
und ggf. mehrer e Stromimpulse entstehen lassen kann.Im Modus Konstantwiderstand (CR), bei
dem die Stromstärke im umgekehrten Verhältnis zum Widerstandsübergang steht, ist die
Vorhersage der maximal nutzbaren Einstellung für die Slew-Rate besonders schwierig.
6.15 Spannungs- und Stromgrenzen
Diese Grenzwerte gelten für Quellenspannung und Laststrom und führen zu einer automatischen
Deaktivierung des Eingangs, wenn die tatsächlich gemessenen Spannungs- oder Stromwerte
den eingestellten Grenzwert überschreiten. Es handelt sich hierbei nicht um eine unabhängige
Hardware-Begrenzung, sondern um einen einfachen Vergleich mit den Wert en der
Messanzeigen. Um das Limits-Menü aufzurufen, drücken Sie den Softkey Limits auf dem
Startbildschirm.
Der Softkey V / I dient zum Wechsel zwischen diesen beiden Grenzwerten, so dass ein
numerischer Wert in der üblichen Weise eingegeben werden kann. Durch Drück en des Sof t keys
None (oder Eingabe des Werts Null) wird der jeweilige Grenzwert deaktiviert. Drücken Sie den
Softkey Back oder die Taste
Grenzwert festgelegt wurde, ers cheint Lim auf der Statuszeile des Displays. Wird anschließend
ein Grenzwert überschritten, so erscheint eine Fehlermeldung und der Lasteingang wird
deaktiviert.
Home, um zum Startbildschirm zurückzukehren. Wenn ein
6.16 Speichern und Abrufen von Einstellungen
Das Gerät kann bis zu 30 benutzerdefinierte G r uppen von Lastparam et er n in einem
nichtflüchtigen Speicher ablegen und abrufen. Jeder Speicherplatz enthält sämtliche
Parametereinstellungen: Last-Modus, aktiver Pegel, Level A-Wert, Level B-Wert, Dropout
Spannungspegel, Übergangsfrequenz, Tastverhältnis und Slew Rate sowie Status der
Langsamstartfunktion.
Die Menüs zum Speichern und Abrufen geben eine Vorschau auf die Parameter, die bereits am
jeweiligen Speicherort gespeichert sind. Wenn ein Speicher leer ist, wird (---) angezeigt. Ein
Speicherplatz kann entweder über die Softkeys ▲ und ▼oder über den Regler ausgewählt
werden, indem man den Speicherort direkt mit der numerischen Tastatur eingibt (ggf . m it
führender Null) oder mit dem Regler schrittweise durchgeht. Die aktuell gewählte
Speichernummer (und der vom Benutzer festgelegte Name) wird auf dem Display
hervorgehoben. Zudem wird die Speichernummer auch über der Parametertabelle angezeigt
(diese Nummer aktualisiert sich während der Zahleneingabe).
Hinweis: Die Menüs für Speicherung und Abruf sehen fast ident isch aus, unterscheiden lassen
sie sich über den Menünamen in der oberen linken Ecke.
24
6.16.1 Speichermenü
Drücken Sie den Softkey Store (Speichern) auf dem Startbildschirm, um das Speichermenü
aufzurufen. Für jede Speicherstelle stehen drei Optionen zur Verfügung: Speicherung der
aktuellen Einstellungen, Inhalt der Speicherstelle löschen und Speicherstelle umbenennen.
Um die aktuelle Lastkonfig ur at ion und der en Einst ellung en auf einem Speicherplatz zu speichern,
wählen Sie den gewünschten Speicherort und drücken Sie dann ent weder den Soft key Confirm
(Bestätigen) wenn der Speicherort leer ist oder den Softkey Replace (Erset zen) um den
vorhandenen Inhalt zu überschreiben. Nach dem Abspeichern werden die Parameter in der
Vorschautabelle angezeigt. Wenn der Speicherort vor dem Speichervorgang leer war, erhält er
zunächst den Standardnamen Store_nn, wobei nn die Speicherortnummer angibt.
Um eine Speicherstelle umzubenennen, drücken Sie den Softkey Rename (Umbenennen) um
den Bildschirm für die Zeicheneingabe aufzurufen. Wählen Sie ein Zeichen mit dem Dr ehknopf
oder mit den Ziffern 0 bis 9. Die Kommastelle kann über die Zifferntasten eingegeben werden.
Um das ausgewählte Zeichen einzugeben, drücken Sie auf den Softkey Enter. Zum Löschen des
zuvor eingegebenen Zeichens drücken Sie entweder den Softkey CE oder die Taste CE.
Mit den Softkeys ◄ und ► können Sie die Zeichenposition wählen. Nach Abschluss der
Zeichenfolge drücken Sie den Softk ey Confirm, um die Änderungen zu übernehmen und zum
Speichermenü zurückzukehren, in dem der Speicherplatzname automatisch aktualisiert wird.
Oder drücken Sie den Softkey Cancel, um die Änderungen zu verwerfen und den
Speicherplatznamen unverändert zu lassen.
Um den Inhalt einer Speicherstelle zu löschen, wählen Sie den gewünschten Speicherort und
drücken Sie den Softkey Delete (Löschen). Delete wird dann in der oberen linken Ecke des
Displays angezeigt und die Softkeys bieten die Optionen Cancel (den Löschvorg ang abbrechen)
oder Confirm (bestätig en, dass der Speicherinhalt gelöscht werden soll). Der Inhalt des
Speicherplatzes wird erst dann gelöscht, wenn der Softkey Confirm gedrückt wurde. Durc h
Drücken auf Cancel kehr en Sie zum Speichermenü zurück, ohne dass der Speicherinhalt
gelöscht wird. Sobald der Löschvorgang bestät igt wurde, werden Lastparameter und
Speichernamen durch (---) ersetzt.
6.16.2 Abrufmenü
Um das Recall-Menü aufzurufen, drück en Sie den Softkey Recall (Abrufen) auf dem
Startbildschirm. Um die Lastparameter an einem Speicherplatz abzurufen, wählen Sie den
gewünschten Speicherplatz mit Hilfe der Softkeys ▲ und ▼oder mit dem Regler und drücken Sie
dann den Softkey Confirm. Das Gerät übernimmt nun alle abgerufenen Lastparamet er und kehrt
anschließend direkt zum Startbildschirm zurück. Der Lasteingang ist hierbei deak t iviert, um
unerwartete Ergebnisse zu vermeiden. Sie können auch den Softk ey Back bzw. die
drücken, um ohne Übernahme der ges peicher t en Las t paramet er zum Startbildschirm
zurückzukehren.
6.17 Utilities-Menü
Nach Drücken des Softkeys Utilities auf dem Startbildschirm stehen vier Untermenüs zur
Verfügung, um verschiedene Geräteeinstellungen und Präferenzen wählen zu können. Gerät e
mit Digital-Fernsteuer schnit tst ellen besitzen ein f ünftes Untermenü. Die Auswahl kann mit den
Softkeys ▲ und ▼ oder dem Regler geändert werden. Drücken Sie den Softkey OK, um die
Auswahl zu bestätigen und das Untermenü aufzurufen oder dr ücken Sie den Softkey Back bzw.
die
Home Taste, um zum Startbildschirm zurückzukehren.
Home Taste
6.17.1 Optionale Einstellungen
Es gibt zwei Einstellungen, die geändert werden können: Die Eingangsaktivierung beim
Einschalten und die Aktivierung des Summers. Jede Einstellung besitzt zwei sich gegenseitig
ausschließende Optionen, wobei die aktive Auswahl mit
gewünschte Option mit den Softkeys ▲ und ▼ oder mit dem Regler und drücken Sie den
Softkey Confirm, um den Vorgang zu bestätigen.
25
angegeben wird. Wählen Sie die
Lastmodus:
Konstantstrom.
CR-Modus.
Dropout-Spannung:
0V.
Langsamstart:
Aus
Generator:
Pegeleinstellungen.
Schutzgrenzwerte:
Keine.
6.17.2 Zurücksetzen auf Werkseinstellungen
Nach Auswahl dieses Untermenüs öffnet sich ein weiteres Untermenü um zu bestimmen, ob nur
die aktuelle Lastkonfigur ation und Parameter zurückgesetzt werden sollen (nützlich, wenn ein
Problem auftritt), oder ob der I nhalt säm tlicher Speicherstellen gelöscht werden soll, oder um das
Gerät vollständig zurückzusetzen.
Gehen Sie hierbei vorsichtig vor, da dieser Vorgang nicht rückgängig gemacht werden kann.
Drücken Sie den Softkey Confirm, um das Zur ücksetzen zu bestätigen und zum Menü Utilities
zurückzukehren. Um das Zurückset zen zu verlassen, drücken Sie entweder den Softkey Cancel,
um zum Utilities-Menü, oder die
Die Standardeinstellungen (auch über den * RST Remotebefehl aufrufbar) sind:
Pegel A & Pegel B: NULL für alle Betriebsarten, außer maximaler Widerstand für
Home Taste, um direkt zum Startbildschirm zurückzukehren.
Transienten-
Slew-Rate: Die Standardeinstellung für beste Kalibrierung der
1 Hz bei 50 % Tast verhält nis.
6.17.3 LCD-Kontrasteinstellung
Dieses Untermenü bietet die Wahl zwischen weiß-auf-schwarz oder schwarz-weiß-Dis p lay m it
Hilfe des Softkeys Invert (Um kehren). Über den Bildschirmkontrast lässt sich die Anzeige
hinsichtlich Blickwinkel und Umgebungstemperatur opt im ier en. Verwenden Sie den Regler zum
Ändern der Einstellung und schauen Sie dabei auf den Bildschirm. Drück en Sie Confirm, um die
neuen Einstellungen zu übernehmen oder Cancel, um die vorherigen Einstellung en
beizubehalten und zum Utilities-Menü zurückzukehren oder
Startbildschirm zu landen.
6.17.4 Kalibrierung
Mit dem Kalibriermenü können die vorhandenen Kalibrierungseinstellungen angepasst werden.
Dies sollte nur von qualifiziertem Personal mit Zugang zu den erforderlichen kalibrierten
Prüfgeräten durchg eführt werden. Der Zugang zum Kalibriermenü er fordert ein Kennwort, das im
Servicehandbuch, zusammen mit Informat ionen über die Kalibrierung enthalten ist. Kontaktieren
Sie Ihren Lieferanten, falls Sie ein Exemplar benötig en.
Home um direkt auf dem
6.17.5 Einstellungen für die Benutzeroberfläche
Das Interface-Menü existiert nur auf der pr ogrammierbaren Version des Gerätes. Es ermöglicht
die Einstellung der GPIB Adresse und gibt einen Überblick über den Status der LAN-Verbindung
und zeigt die IP-Adresse, sobald das Gerät eine Verbindung hergestellt hat.
Die GPIB-Adresse ist mit Hilf e des Reglers einstellbar und kann auf einen beliebigen Wert
zwischen 0 und 30 festgelegt werden, muss aber f ür den jeweiligen Bus einzigartig sein. Das
Gerät bietet keine Listen Only-Funk t ion. Die Adresse wird nur geändert, wenn Sie den Softkey
Confirm drücken. Durch Drüc ken auf Cancel bleibt die vorherige Adresse bestehen.
26
Eingänge sind gegen Überspannungen bis 50 V geschüt zt.
7.Analoge Fernsteuerung
Es stehen zwei Formen des spannungsgesteuerten Remote-Betr iebs zur Verfügung: Die externe
Spannungssteuerung, bei der eine Analogspannung den geforder ten Pegel des ausgewählten
Betriebsmodus definiert, und die externe TTL-Steuerung, bei der eine externe Spannung
zwischen den Pegeleinstellungen für LEVEL A und LEVEL B umschaltet. Für beide Modi wird der
gleiche Steuerspannungseingang auf der Geräterück seit e verwendet.
Diese Klemmen beziehen sich auf Gehäusemasse. Eingangsimpedanz 10 kΩ. Die
Nach Drücken des Softkeys Extern auf dem Startbildschirm öffnet sich das externe
Auswahlmenü, wo Sie mit dem Regler oder den Softkeys ▲ und ▼ die gewünschte Methode zur
externen Steuerung wählen können. Mit dem Softkey Enable (Aktivieren) wird die gewählte
Methode aktiviert. Durch Drücken des Softk eys Back oder der Home Taste kehren Sie ohne
Veränderung zum Startbildschirm zurück.
Um von der externen zur internen Steuerung zurückzukehren, verwenden Sie eine der drei
LEVEL SELECT Tasten.
7.1 Externe Spannungssteuerung
Wenn die externe Spannungssteuerung aktiviert ist, leuchtet die Ext LED auf und Ext V wird in
der Statuszeile angezeigt. Nun sind die intern eingestellten Parameter für Level A und Level B
nicht mehr wirksam. Der Lastmodus und der Endwertbereich können jedoch weiterhin geändert
werden, falls erforderlich. Die Einstellung der Dr opout-Spannung bleibt aktiv, sofern sie über Null
liegt.
Der Eingang
Die Skalierungsfaktor en für jeden Modus und Bereich lauten wie folgt:
Die Slew-Rate-Schaltung und deren Einstellung sind weiterhin aktiv. Somit kann die erforderliche
Übergangswellenform durch Anpassung dieser Einstellungen in Kombination mit der Form des
am Fernsteuerungseingang anliegenden Signals bestimmt werden, wobei die
Übergangszeitgrenzen des Lastkr eises bestimmend sind.
CONTROL VOLTAGE hat einen Skalierungsfaktor von 4 Volt für den Vollausschlag.
Betriebsbereich Skalierungsfaktor
16 Ampere 4 Ampere pro Volt
400 Watt 150 Watt pro Volt
10 kOhms 2500 Ohm pro Volt
1 A/V (Siemens) 0,25 A/V (Siemens) pro Volt
7.2 Ferngesteuerte Pegelauswahl
Wenn die externe TTL-Steuerung aktiviert ist, leuchtet die Ext LED auf und Ext TTL wird in der
Statuszeile angezeigt. Falls das an den Eingang
unterhalb der Logikschwelle (Nennwert +1,5 V) liegt, ist LEVEL A aktiv. Liegt das Signal oberhalb
dieser Schwelle, gilt der für LEVEL B eingestellte Pegel. Alle Logik-Signale (TTL oder andere
Signale), die den Schwellwert von 1,5 V überschreiten, können verwendet werden. Die
Übergänge werden durch die Einstellung der Slew-Rate definiert. Alle Parameter können je nach
Bedarf in der üblichen Weise geänder t werden.
CONTROL VOLTAGE angelegte externe Signal
27
8.Anwendungshinweise
Dieses Kapitel soll Ihnen nützliche Informationen zur praktischen Anwendung des Geräts geben.
Alle elektronischen Lasten unterliegen dem Einfluss von Quellencharakteristiken,
Anschlussinduktivitäten und Rückkopplungsschleifen, was zu unerwarteter Instabilität oder
schlechtem dynamischen Verhalten führen kann. Die folgenden Abschnitte werden Ihnen beim
Verständnis dieser Faktoren helfen. Die ersten Abschnitte enthalten allgemeine Überlegungen,
spätere Abschnitte gehen dann auf die Besonderheiten der jeweiligen Betriebsarten ein.
8.1 Quellen
Batterien sind Quellen mit geringer I m pedanz. Abgesehen von einer möglichen Induktivität in den
Verbindungskabeln sind sie generell mit einer elektronischen Last einfach zu verwenden. Die
Dropout-Funktion sollte bei Batterien eingeset zt werden, die durc h eine t otale Entleerung
beschädigt werden können.
Elektronische Stromversorgungen verfügen über aktive Rückkopplungsnetzwerke, deren
dynamische Charakteristiken oft m it der Las t in I nt er aktion treten. W enn es sich bei dieser Last
(wie im Falle dieses Geräts) selbst um ein Netzwerk mit aktivem Feedback handelt , dess en
dynamische Charakteristiken von der Art der Quelle abhängen, wird leicht ersichtlich, dass das
Verhalten des resultierenden Systems möglicherweise unvorhersehbar ist.
8.1.1 Quellenwiderstand
Besitzt eine Quelle einen erheblichen Widerstand (einschließlich des Widerstands der
Verbindungskabel), so dass die Spannung bei steigendem Strom abfällt, ist es wichtig, dass die
Spannung an den Lastklemmen stets über der zulässigen Mindestbetriebsspannung liegt.
Die besonderen Überlegungen zum Quellenwiderstand, die im Konstantleistungsmodus gelt en,
werden im betreffenden Abschnitt weiter unten erörtert.
8.1.2 Quellinduktivität
Die Induktivität von Quelle und Verbindungskabeln hat eine große Auswirkung auf das Verhalten
der Last: Das grundlegende Merkmal einer I nduktivität ist, dass sie eine EMK erzeugt, die
jeglicher Stromänderung entgegenwirkt. Mit dem Anstieg des Stromflusses reduziert die von der
Induktivität erzeugte EMK die Spannung an den Lastklemmen, oft bis zur Lastsättigung. Wenn
die Spannung unter ungefähr 25V abfällt, ändert sich die Transkonduktanz der Leistungsstuf e
erheblich, wodurch wiederum der Dämpfungsfak tor der Rückkopplungsschleif e und das
dynamische Verhalten merklich verändert werden. Es kann zu Überschwingen und sogar
Oszillationen kommen.
Bei sinkendem Stromfluss erzeugt die Induktivität einen Spannungstransienten, der die zulässige
Spannung an den Lastklemmen überschreitet. Das Gerät ist mit Gas ent ladungsröhren
ausgestattet, die nichtperiodische Transienten absorbieren können. Selbst wenn der
Überspannungsdetektor den Lasteingang deaktiviert, bleiben diese Gasentladungsröhren
verbunden. Wenn also die Wahrscheinlichk eit bes t eht , dass eine dieser Leistungsgrenzen
überschritten wird, muss eine externe Schutzvorrichtung (z. B. eine Schutzdiode) parallel zur
Quelleninduktivität hinzugefügt werden.
8.1.3 Nebenschlusskapazität
Die Last kann nur als Stromsenke dienen und daher die Spannung an den Klemmen nur
verringern. Die Quelle selbst muss die Spannung erhöhen, einschließlich eines Ladestroms für
etwaige elektrische Kapazitäten an den Klemmen. Wenn der verfügbare Gesamtstrom ausreicht ,
um ein Laden dieser Kapazitäten mit der erforderlichen Slew-Rate zu gewährleisten, leitet die
Last den Überstrom auch während des Übergangs, so das s s ich ein vorhersehbar es Verhalten
ergibt. Falls die Quelle den Kondensator bei der geforderten Slew-Rate jedoch nicht laden kann,
wird die Last getrennt, bis die endgültige Spannung erreicht ist. In diesem Fall kom mt es zum
Überschwingen sobald die Last zu leiten beginnt, gefolgt von einem Nachschwingen, wenn die
Quelle reagiert.
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8.2 Stabilität der Kombinati on aus Quelle und Last
Dieses Gerät ist auf höchs t e Messgenauig keit unter konstanten Lastbedingungen optimiert,
indem eine starke interne Rückkopplung ssc hleife verwendet wird. Daher besteht die Möglichkeit,
dass Kombinationen aus Quelle, Verbindungskabeln und Lastcharakteristiken zu einer Instabilität
führen könnten. Daf ür gibt es drei hauptsächliche Ursachen: Induktivität in der Verkabelung
zwischen Quelle und Last (oder eine induktive Ausgangsimpedanz der Quelle), Kapazität parallel
mit der Verbindung zwischen Quelle und Last (einschließlich eines Ausgangskondensators
innerhalb der Quelle) und die Charakteristiken aktiver Rückkopplungskreise innerhalb der Q uelle.
In den Betriebsarten Konstantleistung, Konstantleitwert und Konstantwiderstand nutzt die Last
einen Analogmultiplizierer, um den Strombedarf aus der Momentanspannung abzuleiten. Dies
reduziert die Bandbreite der Rückkopplung und bewirkt eine zusätzliche Phasenverschiebung. I m
Allgemeinen ist der Konstantstrom-Modus im Vergleich zu den anderen Betriebsarten der
stabilste. In bestimmten Fällen kann eine Instabilität j edoch dur c h den Einsat z eines anderen
Modus vermieden werden. Die gleichen Bedingungen, welche das dynamische Verhalten der
Last beim Übergangsbetrieb beeinf luss en, führen auch zu Instabilität. Einige Vorschläge in den
folgenden Abschnitten mögen in diesem Zusammenhang nützlich sein.
Viele Quellen besitzen L-C-Ausgangsfilter um Störsignale zu reduzieren. Diese Filter sorgen für
eine zusätzliche Phasenverschiebung in der Kombination aus Quelle und Last und können zur
Instabilität führen. Falls die Drosselspule keine Dämpfung hat, kann ein Resonanzkreis
entstehen, der die Entstehung von Schwingungen mit einer beträchtlichen Amplitude erlaubt.
8.2.1 Abhilfen
Die Kompensationsnetzwerke der Leistungsstuf en in der Las t werden geändert, wenn die SlewRate auf weniger als das 0,001-fache der m aximalen Slew-Rate f ür den j eweiligen Lastm odus
und Bereich eingestellt ist. Wird zum Beispiel der Konstantstrom-Modus beträgt die maximale
Slew-Rate 500 A/
geändert werden. Selbst wenn die Transienten-Funktion nicht verwendet wird, kann diese
Änderung der Kompensation die Kombination aus Last und Quelle stabilisieren.
Falls es zur Instabilität kommt, sollte die Spannungswellenform an der Last mit einem
Oszilloskop beobachtet werden: Bei einem Spannungsanstieg über der Leerlaufspannung der
Quelle muss ein induktives Element vorhanden sein, dass einen Resonanzkreis bildet. In diesem
Fall muss ein Weg gefunden werden, um eine Dämpfung in diesen Kreis einzubauen. Eine
Möglichkeit besteht darin, ein Zobel-Netzwerk zwischen den Eingangsklemmen der Las t zu
verwenden (das aus einem in Reihe geschalteten Kondensator und Widerstand besteht). Viele
elektronische Lasten haben ein solches Netzwerk eingebaut. Diese Last ent hält kein solches
Netzwerk, um ihre Vielseitigkeit durch kleinstmög liche Eingangskapazität zu maximieren. Das
Netzwerk kann jedoch extern hinzugefügt werden: G ewöhnlich werden Wer te von ca. 2,2 µF und
5 Ω verwendet. Bitte beachten Sie, dass es sich hierbei um einen nichtinduktiven
Leistungswiderstand handeln muss, der mehrere Watt abführen kann. Am besten eignet sich ein
Flat-Film-Widerstand – Drahtwiderstände sind nicht geeignet.
ms, so dass die Kompensationsnetzwerke bei Slew-Raten unter 500 A/s
8.3 Dynamisches Verhalten im transienten Betrieb
Wenn die Transienten-Funktion der Last verwendet wird, gelten für das dynamische Verhalten
der Kombination aus Quelle und Last während der Übergänge ähnliche Bedingung en für
Stabilitätsprobleme: Serieninduktivität, Nebenschlusskapazität und Charakteristik der
Rückkopplungsschleife. Bei k or rektem Betrieb sollte die Last weder sättigen, noc h an
irgendeinem Punkt des Zyklus abschalten. Je sc hneller die geforderte Slew-Rate, desto
wahrscheinlicher sind Abweichungen während der Übergänge. Im Allgemeinen ist das Verhalten
am unteren Ende des Strombereichs (100 mA bis 4 A) und bei Spannungen >25 V optimal.
Aufgrund von Änderungen in der Transkonduktanz der FETs ändert sich das dynamische
Verhalten der Leistungsstufen sowohl bei niedrigen als auch hohen Stromstärken sowie bei
niedrigen Spannungen, wenn die Kapazität zwischen den Elektroden beträchtlich steig t .
29
Wenn versucht wird, eine Slew-Rate jenseits der Fähigkeiten der Kom bination aus Quelle und
Last zu erreichen, kann es zu einem erheblichen Über- und Nachschwingen kommen. Die
Verringerung der Slew-Rate, manchmal nur um einen kleinen Betrag, verbessert die Situat ion
dagegen oft erheblich.
8.3.1 Quellencharakteristiken
Der Zweck von Tests im transienten Betrieb besteht darin, das Verhalten von
Rückkopplungsschleifen innerhalb der Quelle zu untersuchen. Falls der Ausgang der Quelle
unzulänglich gedämpft ist, wird diese Eigenschaft im Allgemeinen durch Verwendung einer
aktiven Last besonders deutlich. Dies gilt insbesondere in den Betr iebsar t en, in denen die Last
auf Spannungsänderungen reagiert. Bei bestimmten Überg angsfrequenzen (insbesondere
höheren Frequenzen) kann die Last Resonanzen in den L-C-Filtern hervorrufen oder mit der
natürlichen Frequenz einer Rückkopplungssc hleife mitschwingen. Dies kann zu einer erheblichen
Reaktion der Quelle und sogar bis zu deren Zerstörung führen.
Mechanische Generatoren besitzen erhebliche Induktivitäten, mechanische Trägheit und
langsame Reaktionszeiten. Das transiente Antwortverhalten solcher Quellen sollte nur bei
niedrigen Slew-Raten getestet werden.
8.4 Einschalt-Transienten
Es gibt zwei unterschiedliche Startbedingungen, je nachdem, ob die Quelle oder die Last zuerst
eingeschaltet wird.
Wenn die Quelle zuerst eingeschaltet und die Last er s t dann aktiviert wird, kann beim Anlauf eine
niedrige Stromspitze entstehen. Diese wird jedoch die Pegeleinstellung in der Regel nicht
überschreiten, außer bei sehr niedrigen Stromeinstellungen. Dieser Transient lässt sich
beherrschen, indem Sie den Langsamstart und eine sanft ans t eigende Slew-Rate wählen.
Im anderen Fall, wenn die Last aktiviert ist, bevor die Quelle eingeschalt et wird, können viel
größere Transienten erzeugt werden. Dies geschieht, weil die interne Rückkopplungsschleife
versucht den durch die Pegeleinstellung verlangten Strom zu leiten, sobald die Last aktiviert ist.
In Abwesenheit einer Quellenspannung versuchen die Gate-Treiber deshalb eine maximale
Vorspannung an den Leistungs-FETs anzulegen, wodurch ihr Widerstand auf ein Minimum
(< 500 mΩ) sinkt, damit der Strom fließen kann. In einem solchen Fall erscheint die Warnung
Low Voltage in der Statuszeile des Displays. Wenn die Quelle eingeschaltet ist und beginnt, eine
Spannung zu erzeugen, trifft sie zunächst auf diese 500 mΩ Last, die zu einem erheblichen
Stromtransienten führt, bis die Rückkopplung ss chleife Zeit hat, auf die FETs zu reagieren und die
Vorspannung zu reduzieren. Es gibt zwei Mittel, dieses Verhalten einzudämmen. 1. Verwenden
Sie die Langsamstartfunktion, wobei die Dropout-Spannung nicht auf Null eingestellt ist, dam it
die Last erst dann leitet, wenn die Quellenspannung anliegt. Stellen Sie dann die Slew-Rate so
ein, dass der Einschalttransient möglichst gering bleibt. 2. Verwenden Sie den Modus
Konstantwiderstand (CR), in dem bei einer Null-Quellenspannung auch Null Strom fließen sollte.
Wegen der Toleranz durch interne Offset-Spannungen muss möglicherweise die DropoutSpannung auf einen kleinen Wert (wenige 10 mV) eingestellt werden, um sicherzustellen, das s
das Gerät nicht in den Low Voltage Sättigungszustand gerät (wird auch durch die gelbe LED
angezeigt).
Um das Einschaltverhalten eines Netzteils zu testen, ist der beste Ansatz eine kleine
Hilfsspannung zu verwenden, um die Last in den leitenden Zustand zu versetzen. Dies geschieht
in Verbindung mit in Serie geschalteten Sperrdioden, damit der Laststrom von dieser
Hilfsspannung auf das zu testende Netzteil schaltet, sobald dieses seine Ausgangsspannung
erzeugt.
8.5 Merkmale der einzelnen Betriebsarten
Die folgenden Abschnitte enthalten eine kurze Beschreibung der Arbeitsweise jeder Betriebsart
sowie einige Hinweise über die Auswirkungen auf die Verwendung der Last. Die Last besitzt zwei
parallel geschaltete Leistungsstufen ( jede ein großer FET). Jede Stufe besitzt eine lokale
Stromrückkopplung, um eine gleichmäßige Leistung s vert eilung sicher zustellen, wobei der
Gesamtstrom an eine vorherige Stufe rückgek oppelt wird, um die G enauigkeit zu erhöhen.
30
Diese Architektur bildet somit eine konstante Stromsenke. Im Idealfall wäre der Betrieb der
Leistungsstufen von der angeleg t en Spannung unabhängig. In der Realität sc hwanken j edoc h
sowohl der Verstärkungs faktor als auch die Kapazität zwischen den Elektroden der FETs mit dem
Betriebspunkt, insbesondere bei niedrigen Spannungen (unter ungefähr 25V) und bei niedrigen
bzw. hohen Stromstärken. Dies führt zu einer verlangsamten Reaktion sowie unterschiedlichen
Stabilitätsbedingungen und unterschiedlichem dynamischen Verhalten in diesen Bereichen,
unabhängig vom Betriebsmodus.
Die anderen Betriebsarten bestimmen den erf orderlichen Strom zunächst nach der unmittelbar
anliegenden Quellenspannung und verwenden dann die Leistungsendstufen, um diesen Strom
zu leiten.
8.5.1 Betriebsart Konstantstrom
Wie oben beschrieben, ist dies die grundlegende Betriebsart der Leistungs endstufen dieses
Geräts, so dass sie die einfachste Feedback -Schleife und die breiteste Bandbreite bietet. Das
abgetastete Spannungssignal wird nur für die Messanzeigen und als Schutzfunktion verwendet.
Der Konstantstrom-Modus wird normalerweise bei Stromquellen mit geringer Impedanz
eingesetzt und ist recht stabil, sofern keine signifikante Induk tivität in den Verbindungskabeln
oder in der Quelle vorliegt. Aufgrund der größeren Bandbreite sind Verbindungen mit geringer
Induktivität in diesem Modus besonders wichtig.
Beachten Sie, dass die Last nicht im Konstantstrombetrieb verwendet werden kann, wenn eine
Konstantstromversorgung getestet werden soll, da eine solche Kombination nur zwei stabile
Zustände kennt: Wenn die Lasteinstellung unter dem Grenzwert der Stromversorgung liegt,
befindet sich das Netzteil im Konstantstrom-Modus und liefert dann seine maximale
Ausgangsspannung. Wenn die Last einstellung dagegen über dem Grenzwert des Netzteils liegt,
ist die Last bei Mindestbetriebswiderstand gesättigt, während das Netzteil den Sollstromwert
ausgibt. Am besten lässt sich eine Konstantstromversorgung testen, indem die Last im Modus
Konstantwiderstand betrieben und eine geeignete Einstellung für die Dropout-Spannung
verwendet wird (siehe unten).
8.5.2 Betriebsart Konstantleistung
Dieser Modus wird mittels eines Analogteilers implementiert, der zur Berechnung der
Stromstärke die verlangte Leistung durch die abgetastete Spannung dividiert. Die
Leistungsendstufen passen dann ihre Leitfähig keit an, um diesen Strom aufrechtzuerhalten. Fällt
die Spannung der Quelle, versucht die Last die gleiche Leistung zu liefern, indem sie ihren
Widerstand verringert, um den Strom zu erhöhen. Die Tatsache, dass der Strom steigt, wenn die
Spannung fällt bedeutet, dass die Last als negativer W ider stand dient. Genau dieses Verhalten
zeigen auch die meisten Schaltnetzteile.
Diese Eigenschaften können zu einem Latch-Up-Zustand führen, wenn die Quelle eine
signifikante Ausgangsimpedanz besitzt. Zur Erklärung nehmen wir an, dass die Quellenspannung
leicht fällt (vielleicht aufgrund von Störsignalen) – die Last reagier t dur c h Er höhung des Stroms,
um die Leistung aufrechtzuerhalten. Dies bewirkt eine weitere Reduzierung der
Klemmenspannung an der Quelle (wegen ihrer Innenimpedanz), so dass der Anstieg der
Leistung geringer ist, als er wartet . Die Last r eagiert darauf, indem sie den Widerstand noch mehr
verringert, um so den Strom zu erhöhen und die erforderliche Leistung zu halten. Es wird ein
Kreuzungspunkt erreicht, wenn der Spannungsrückgang die Stromzunahme überwiegt und die
Last nicht die erforderliche Leistung ziehen kann. Dies führt zu einem Latch-Up, in dem die Last
mit minimalem Widerstand (fast ein Kurzschluss), einer Klemmenspannung von f as t Null und
maximaler Stromabgabe der Quelle betrieben wird. Die Statuszeile des Displays zeigt die Low Voltage Warnung.
Wenn die Quellenimpedanz rein ohmisch ist, tritt dieser Zus tand ein, wenn die
Klemmenspannung der Quelle auf die Hälfte der Leerlaufspannung fällt (dies entspricht der
maximalen Leistungsanpassung der klassischen elekt r ischen Theorie). Meistens tr it t er aber ein,
wenn die Quelle eine Strombegrenzung erreicht oder in den Konstantstrombetrieb übergeht.
Der einzige Ausweg in dieser Situation besteht in der Deaktivierung des Lasteingangs oder des
Quellenausgangs.
31
Die überwiegende Mehrheit der elektronischen Quellen in einem Strom startet in einem stromund leistungsbegrenzten Zustand. Um also einen sofor t igen Latch-Up-Zustand zu vermeiden,
muss die Langsamstartfunkt ion der Last verwendet werden, um den Leist ungsbedarf zu
beschränken, während die Quelle ihre Ausgangsspannung aufbaut.
Der Konstantleistungsmodus besitzt die Charakter ist iken eines negativen Widerstands und es
besteht stets die Möglichkeit, dass in Kombination mit der Ausgangsimpedanz der Quelle ein
negativer Wider standsos zillator entsteht . In der Realität funktioniert der Konstantleist ungsmodus
normalerweise gut in Verbindung mit Quellen, die zur Versorgung einer solchen Last aus gelegt
sind.
Falls die Quelle im transienten Betrieb eine konstante Spannung hat (mit einer niedrigen
Quellenimpedanz), folgt die Stromstärke den Änderungen des Leist ungsbedarfs und das
Verhalten ist dem Modus Konstantstrom sehr ähnlich. Falls die Quellenspannung bei einem
erhöhten Leistungsbedarf absinkt (siehe oben), muss die Stromstärke überproportional anst eig en
und die Slew-Rate steigt an. Dies begrenzt die maximal verwendbare Leistungs-Slew-Rate.
8.5.3 Die Betriebsarten Konstantleitwert und Konstantwiderstand
In diesen beiden Modi wird der analoge Multiplizierer/Teiler zur Ableitung der erforderlichen
Stromstärke aus der abgetasteten Spannung verwendet. Im Modus Konstantleitwert wird die
erforderliche Stromstärke durch die Multiplikation der abgetastet en Spannung mit der verlangten
Leitfähigkeit berechnet. I m Modus Konstantwiderstand wird die erforderliche Stromstärke
berechnet, indem die Differenz zwischen der abgetasteten Spannung und der Dropout-Spannung
durch den verlangten Widerstand dividiert wird.
In beiden Fällen steigt die Stromstärke mit dem Anstieg der anliegenden Spannung. Bei gleichen
Einstellungen für Widerstand und Leitfähigkeit ist der Pfad vom Fernfühlereingang dur c h die
Leistungsstufe derselbe, so das s beide Modi ähnliche Stabilitätscharakteristiken aufweisen.
Beim Übergangsbetrieb verhalten sich die beiden Modi jedoch sehr unterschiedlich. Im Modus
Konstantleitwert folgt die erfor der liche Stromstärke linear dem sich änder nden Leitfähigkeitswert
und das Verhalten ähnelt grundsätzlich demjenigen im Konstantstrombetrieb. Im Modus
Konstantwiderstand ist die erforderliche Stromstärke dem sich linear ändernden Widerstandswert
umgekehrt proport ional. Dam it ist die resultierende Stromstärkenwellenform nichtlinear und
ändert sich bei geringem Widerstand sehr schnell. Diese rapide Änderung verstär kt die Wirkung
der Induktivität in den Verbindungskabeln und kann leicht zu Unter- und Überschwingen führen.
Der Modus Konstantwiderstand wird daher am besten bei höheren Spannungen und mäßigen
Stromstärken verwendet.
8.5.3.1 Dropout-Spannung und Widerstand-Modus
Die Verwendung der Dropout-Spannung als Offset im Modus Konstantwiderstand ermöglicht eine
flexible Gestaltung der Lastcharakt er ist ik für bestimmte Umst ände. Wird z. B. ein niedriger
Widerstandswert und eine relativ hohe Dropout -Spannung eingestellt, ergibt sich eine
Charakteristik, die einer Reihe von LEDs oder einer Zener -Diode ähnelt und s om it eine
Alternative zum Konstantspannungsbetrieb (siehe unten), jedoch ohne die extremen
Stabilitätsprobleme dieses Modus.
8.6 Betrieb mehrerer Geräte
Im Konstantstrom-Modus ist eine Parallelschaltung zweier Lasten möglich, so dass sich die
Fähigkeiten zur Stromaufnahme und Leistungsaufnahm e verdoppeln. Die Anschlüsse an die
Quelle sollten so gut wie möglich angepasst werden.
Bitte beachten Sie, dass aufgrund der Phasenunterschiede zwischen den Geräten
Stabilitätsprobleme auftreten können. Daher sollten nicht mehr als zwei Geräte parallel betrieben
werden. Ein Betrieb mit mehreren Geräten sollte nur in der Bet r iebsar t Konstantstr om versucht
werden.
32
9.Konfiguration der Remote-Schnittstelle
Das Modell LDH400P kann über seine RS232-, USB-, LAN- oder GPIB-Schnittstellen
ferngesteuert werden.
Die GPIB-Schnittstelle bietet volle Funktionalität g emäß IEEE Std. 488 Teile 1 und 2.
Die RS232-Schnittstelle kommuniziert direk t m it einem Standard- COM-Port.
Die USB-Schnittstelle zählt als „Communications Class Device“ und interagiert mit der
Anwendungssoftware über einen standardmäßigen virtuellen COM-Port-Gerät etreiber auf dem
PC. Die Firmware des Gerätes kann über den USB-Anschluss akt ualisiert werden. Siehe Kapitel
'Wartung'.
Die LAN-Schnittstelle entspricht LXI (Lan eXt ens ions for Instrumentation) Version 1.4 LXI Core
2011. Fernsteuerung über die LAN-Schnittstelle ist über das TCP/IP-Sockets-Protokoll möglich.
Das Gerät enthält auch einen einfachen Web-Server mit Informationen zum Gerät, der die
Konfiguration von einem Web-Browser aus ermöglicht. Eine einfache Befehlszeilensteuerung
vom Browser aus ist ebenfalls möglich.
9.1 GPIB-Schnittstelle
Der standardmäßige 24-polige Steckverbinder für die GPIB-Schnittstelle befindet sich auf der
Geräterückseite. Die Pinbelegung ist wie folgt: 488.1-198788.1-1987 und das Gerät entspr icht
IEEE Std. 488.1-1987 und IEEE Std. 488.2-1987.
Die Schnittstelle bietet vollständige Kommunikationsfähig keiten: Talker, Listener, Service
Request, Serial und Parallel Poll. Trigger- oder Steuerfunktionen existieren nicht. Folgende
Subsets der IEEE-Schnittstelle Std.488.1 stehen zur Verfügung:
SH1, AH1, T6, L4, SR1, RL2, PP1, DC1, DT0, C0, E2.
Die GPIB-Adresse wird von der Gerätevorderseite aus g es etzt: Wählen Sie auf dem
Startbildschirm das Menü Utilities und dann Interface Settings (Schnittstellenkonfiguration). Die
aktuelle GPIB-Adresse wird angezeigt. Wenn sie geändert werden muss, verwenden Sie den
Drehknopf, um die gewünschte Adresse einzustellen und drücken Sie dann den Softkey
Confirm.
Die Schnittstelle funktioniert mit j eder handelsüblichen GPI B -Schnittstellenkarte. Verwenden Sie
die Treiber und Support-Software die vom Hersteller der jeweiligen Karte zur Verfügung gestellt
wurden.
9.2 RS232-Schnittstelle
Der 9-polige Steckverbinder (Typ D) für die serielle Schnittstelle befindet sich auf der
Geräterückwand. Die 9-pol. Schnittstelle sollte mit Hilf e eines vollverdrahtet en Kabels (m ännlichweiblich 1:1) ohne überkreuzende Verbindungen an einen standardmäßigen PC-Port
angeschlossen werden. Alternativ werden nur die Pins 2, 3 und 5 an den PC angeschlossen,
allerdings müssen Verbindungen im PC-Anschluss zwischen den Pins 1, 4 und 6 sowie 7 und 8
hergestellt werden – siehe Diagramm:
Die meisten handelsüblichen Kabel bieten diese Verbindungen.
33
Neben den Sende- und Empfangsdatenleitungen ak t iviert das Gerät Pin 1 (DCD) und Pin 6
(DSR) passiv, sendet auf Pin 8 (CTS) und überwacht Pin 4 (DTR ) des PC. Dies erm öglicht die
Verwendung eines komplett verdr aht eten 9-pol. Kabels.
Die Baud-Rate ist für dieses Gerät mit 9600 festgelegt, die anderen Param et er haben folgende
Werte: 8 Datenbits, k eine Parit ät und ein Stopp-Bit. Die Datenflusskontrolle verwendet das
XON/XOFF-Protokoll. Aufgrund der geringen Datenmengen bei diesem Gerät ist es jedoch sehr
unwahrscheinlich, dass die Flusssteuerung tatsächlich zum Einsatz kommt.
9.3 USB-Schnittstelle und Gerätetreiber-Installation
Die Firmware des Gerätes kann über den USB-Anschluss akt ualisiert werden. Dazu ist der hier
beschriebene Treiber nicht erfor derlich. Benötigt wird PC-Dienstprogramm, das vom Hers t eller
bereitgestellt wird und einen HID-Treiber verwendet, der bereits auf dem PC installiert ist. Wenn
keine weitere USB-Funktionalität erforderlich ist, laden Sie das Paket mit dem Firmware-Update
zusammen mit dem PC-Programm von der Herst ellers eite herunter und folgen Sie den
beiliegenden Anweisungen.
Der Einsatz der USB-Schnittstelle zur Fernsteuerung erfor dert einen „Communications Device
Class“-Treiber auf dem PC, um eine virtuelle COM-Port-Instanz bereitzustellen. Für Windows
wird ein passender Treiber von Microsoft zur Verfügung gestellt, ist aber nicht s tandardm äßig
installiert. Die Datei(.INF) zur Steuerung der Installation ist auf der mit dem G er ät gelieferten
„Product Documentation“-CD enthalten. Derselbe Treiber wird jedoch auch von vielen anderen
Geräten dieses Herstellers verwendet und kann bereits auf dem PC installiert sein.
Um den Treiber zum ersten Mal installieren, schalten Sie zuerst das Gerät ein und verbinden Sie
dann den USB-Anschluss mit dem PC. Durch die "Plug-and-Play" Funktionalität unt er Windows
wird die am USB-Port angeschlossene neue Hardware normalerweise automatisch erkannt
(möglicherweise nach einer etwas längeren Suche im Internet) . Windows fragt daraufhin nach
dem Pfad des entsprechenden Treibers. Folgen Sie den Windows Aufforderungen und wechseln
Sie zur CD, dann in das Unterverzeichnis für dieses Produkt, und schließlich auf das USB-DriverUnterverzeichnis darunter. Die Datei heißt USB_ARM_VCP_xxx.INF, wobei xxx eine
Versionsnummer ist. (Eine readme.pdf Datei befindet sich ebenfalls in diesem Verzeichnis, falls
Sie weitere Hilfe benötigen.)
In einigen Fällen kann Windows dieses Verfahren nicht abschließen (vor allem in den neueren
Versionen, bei denen zuerst das Internet nach der speziellen Vendor-ID und Produkt-ID
durchsucht wird). In diesem Fall wird das Gerät im Gerät e-Manager als „nicht voll funktionsfähig“
angegeben. Wenn dies g es chieht , klicken Sie dieses Gerät mit der recht en Maustaste an und
wählen Sie „Treibersoftware aktualisieren...“ und dann auf „Auf dem Com put er nach
Treibersoftware suchen...“ und suchen Sie dann die INF-Datei auf der CD, wie oben
beschrieben.
Sobald Windows den Treiber installiert hat, wird diesem Gerät eine COM-Port-Nummer
zugeordnet. Diese Nummer hängt von früheren COM-Port-Zuweisungen auf diesem PC ab. Es
kann notwendig sein, den Geräte-Manager zu verwenden, um sie zu entdecken. Jedes Gerät hat
eine eindeutige USB-Kennung unter Windows. Es erhält stets die gleiche COM-Port-Nummer,
wann immer es auf dem gleichen PC angeschlossen wird (unabhängig von der verwendeten
physikalischen Schnittstellenbuchse), auch wenn der COM-Port ausgeblendet wird, wenn das
Gerät nicht angeschlossen oder ausg eschalt et ist. Andere Geräte erhalten andere COM-PortNummern.
Beachten Sie, dass ein anderer PC nicht unbedingt die gleichen COM-Port-Nummer an ein
bestimmtes Gerät zuweist (dies hängt von den bereits erfolgten Installationen ab), jedoch kann
die Zuweisung im Geräte-Manager geändert werden.
34
Kabel ausgesteckt ist), er s cheint folgende LAN-Status-Anzeige .
Display zeigt:
Display zeigt
Dieser virtuelle COM-Anschluss k ann von Windows genau wie jeder andere normale COM-Port
angesprochen werden (einschließlich eines Terminal-Emulators), ausgenommen dass die
Baudrateneinstellung und andere Einstellungen des virtuellen COM-Ports nicht benötigt und
deshalb ignoriert werden. Einige ältere Anwendungen funktionieren möglicherweise nicht mit den
COM-Port-Nummern 3, 4 oder Numm er n über 9. Verwenden Sie in diesem Fall den GeräteManager, um die Zuordnung zu ändern. Sobald der Treiber installiert ist, wird er über Windows
Update in der üblichen Weise aktualisiert.
9.4 LAN-Schnittstelle
Die LAN-Schnittstelle entspricht der LXI-Standardversion 1.4 LXI Core 2011 und umfasst die
folgenden Schnittstellen und Protokolle. Weitere Informat ionen zu den LXI Spezifikationen finden
Sie auf www.lxistandard.org
Wenn es eingeschaltet und an ein Netzwerk anges chlossen ist, versucht das Gerät
standardmäßig die IP-Adresse und Netzmasken-Einst ellung en über DHCP zu erhalten (oder im
Falle eines DHCP Timeout (nach 30 Sekunden) über Auto-IP). Im unwahrscheinlichen Fall, dass
keine Auto-IP-Adresse gefundet werden k ann, wird eine statische IP-Adresse (192.168.0.100)
zugewiesen. Diese kann auf der Webseite geändert werden. Die Verbindung über einen Router
bietet den Vorteil, dass sich eine IP-Adresse erheblich schneller zuweisen lässt. Bei einer
Direktverbindung mit dem PC findet die Zuweisung der Auto-IP-Adresse erst nach dem 30
Sekunden währenden DHCP-Timeout statt.
Da es durchaus möglich ist die LAN-Schnittstelle derart falsch zu konfigurieren, dass ein
Datenaustausch per LAN nicht mehr möglich ist, besitzt das G er ät einen Druckschalter mit der
Bezeichnung LAN reset, der durch ein kleines Loch auf der Geräterückseite zugänglich ist. Auf
diese Weise ist ein Zurücksetzen auf die Werksvoreinstellung mit Hilfe des LCI (LAN
Configuration Initialise) Mechanismus möglich. Dies st ellt die Standardkonfigurat ion m it
aktiviertem DHCP wieder her. Das Gerät führ t dann die im vorherigen Absatz beschriebene
Sequenz durch. Durch Zurücksetzen des LAN wird ein etwaiger Passwortschutz entfernt.
.
Der Fortschritt einer LAN-Verbindung kann entweder durch Einsicht in das Menü InterfaceEinstellungen (wählen Sie auf dem Startbildschirm das Menü Utilities und dann Interface Settings.) oder durch Beobachten der in der Statuszeile des Startbildschirms angezeigten vier
möglichen Indikatoren verfolgt werden:
Kein LAN
Wird
konfiguriert
LAN OK Die LAN-Verbindung ist nun konfiguriert und das Gerät kann k om m unizieren. Das
LAN
FEHLER
Wenn das Gerät keine Verbindung zu einem LAN erkennen kann (z. B. weil das
Das Gerät hat eine LAN-Verbindung erkannt, diese aber noch nicht konfiguriert,
z. B. weil es auf DHCP wartet. Die LAN- Statusanzeige blinkt zwischen
Das Gerät hat ein Problem mit dem LAN-Anschluss, z. B. weil die IP-Adresse von
einem anderen Gerät bereits genutzt wird. Kommunik at ion ist nicht m öglich, das
9.4.1 LAN-IP-Adresse und Hostname
Um mit dem Gerät über die LAN-Schnittstelle zu komm unizieren, m uss die I P-Adresse (die
während des oben beschriebenen Verbindungsvorgangs zugeordnet wurde) bekannt sein.
Sobald die Verbindung hergestellt und r ichtig konfiguriert ist, wird die IP-Adresse des Geräts im
Settings-Menü angezeigt (drücken Sie auf Home, gefolg t von Utilities und dann Interface Settings). Alternativ können Sie die Adresse auch über den DHCP-Server oder durch
Verwendung des „LXI Discovery Tool“ (siehe unten) erfahren.
und
35
9.4.2 mDNS und DNS-SD Unterstützung
Das Gerät unterstützt f olg ende Pr otokolle für die Multicast-Namensauflösung , die es erlauben
dem Gerät einen sinnvollen Host-Namen zuzuteilen, ohne dass ein Eintrag in der Datenbank
eines zentralen Nameservers erforderlich wäre. Der gewünschte Hostname kann auf der
Webseite eingegeben werden (die beim erst en Mal über die IP-Adr es se aufgerufen wird).
Leerzeichen sind nicht erlaubt. Der Name erscheint dann „.local domain“ ( z. B. myLDH400.local),
wenn das zugreifende Gerät das Protok oll unter s t üt zt ( was bei den meisten m oder nen PCs der
Fall ist). Der Standardname ist t, gefolgt von der Seriennummer.
9.4.3 ICMP Ping-Server
Das Gerät enthält einen ICMP-Server, um das es entweder über den Hostnamen (falls die
Namensauflösung nicht funktioniert) oder die IP-Adresse per Ping-Befehl
(Kommunikationskontrolle) anzusprechen.
9.4.4 Webserver und Konfiguration des Passw or tschutzes
Das Gerät enthält einen einfachen Webserver. Dieser liefert Informationen zum Gerät und
ermöglicht die Konf iguration. Die Konfigurations- und Gerätesteuerung kann mit einem Pas swort
geschützt werden, um unbefugte Änder ungen der Konfiguration für den Fernsteuerbetrieb zu
verhindern. Die Standardeinstellung ist „kein Passwort“. Auf der eigentlichen Konfigurationsseite
wird erklärt, wie das Passwort gesetzt werden kann. Das Passwort darf bis zu 15 Zeichen lang
sein. Beachten Sie, dass der Benutzername (User Name) leer bleiben muss. Beim
Zurücksetzen aller LAN-Parameter auf die Werksvoreinstellung über den LAN RESET Schalter
auf der Geräterück s eite werden auch das Passwort und der Host nam e auf die
Standardeinstellung (kein Passwort) zurückgesetzt.
9.4.5 LAN Identify (Identifizierung)
Das Gerät verfügt über eine I dent ifizierungsfunktion, sodass der Benut zer einen Befehl zum
Gerät senden kann. Darauf hin blink t dess en Display, bis der Befehl aufgehoben wird.
9.4.6 LXI Discovery Tool
Mit diesem Tool können die IP-Adresse und weitere Informationen aller angeschlossenen Geräte
angezeigt werden kann, die dem VXI-11 Discovery Protokoll entsprechen. Bei diesem Tool
handelt es sich um ein Windows PC Programm, das von der beiliegenden CD auf dem
steuernden PC installiert und ausgeführt werden muss. Das G er ät wird hierbei entweder direkt
über den PC Netzwerkanschluss oder über einen Router verbunden. Durch Doppelklick auf einen
Eintrag in der Geräteliste wird der Web-Browser des PCs gestartet und die Homepage des
jeweiligen Geräts angezeigt. Eine neuere Version des Tools, das s owohl Discovery als auch VXI11 und mDNS unterstützt , finden Sie auf www.lxistandard.org
Discovery im Rahmen der Programmpakete „National Inst r um ents Measurement and Automation
Explorer“ sowie „Agilent Vee“ vorhanden.
9.4.7 VXI-11 Discovery Protokoll
Das Gerät unterstützt stark eing es chr änkt das VXI-11 Protokoll, sodass lediglich eine
Instrumentenerkennung m öglich ist.
Das Gerät implementiert einen Sun RPC Port-Mapper auf TCP Port 111 und UDP Port 111 (siehe
RPC1 183). Folgende Aufrufe werden unterstützt:
NULL, GET PORT und DUMP.
Auf TCP Port 1024 wird ein sehr einfaches VXI-11 Protokoll implementiert, das zur
Instrumentenerkennung aus r eicht . Hier werden folgende Aufrufe unterstützt:
CREATE LINK, DEVICE_WRITE, DEVI CE_READ un d DESTROY_LINK.
Nach Herstellung der Verbindung werden alle weiteren Informationen vom Gerät ignoriert und es
wird lediglich der Identifizierungs-String wie bei einem "*IDN?" Befehl ausgegeben.
. Zusätzlich sind Tools für die LAN
36
9.4.8 VISA Resource-Name
Aufgrund der eingeschränkten Unterstützung für das VXI-11 Protokoll (nur Discovery Protocol),
muss das Gerät über seine Raw-Socket-Informationen aufgerufen werden, wenn es in
Zusammenhang mit Anwendungen verwendet wird, die über einen VISA Resource-Namen
kommunizieren. So hätte z. B. ein Gerät mit I P-Adresse 192.168.1.100 normalerweise den VISA
Resource-Namen « TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR », der aber f ür dieses Gerät modifiziert
werden muss auf « TCPIP0::192.168.1.100::9221::SOCKET », wobei 9221 der vom Gerät
verwendete TCP-Port für Steuerung und Überwachung ist (siehe unten).
9.4.9 XML Identifikationsdokument URL
Wie von der LXI Norm gefordert, st ellt das Gerät ein « XML Identification Document » bereit, das
über einen GET Befehl unter « http://IPaddress:80/lxi/identification » abgefragt werden kann. Es
entspricht dem LXI XSD Schema (siehe http://www.lxistandard.org/InstrumentIdentification/1.0
und dem W3C XML Schema (http://www.w3.org/XML/Schema). Dieses Dokument beschreibt das
Gerät. Der Hostname kann anst elle der I P -Adr es se verwendet werden, wenn die
Namensauflösung funk tioniert.
9.4.10 TCP Sockets
Das Gerät verwendet 2 Sockets auf TCP Port 9221 für die Gerätesteuer ung und Überwachung.
An diesen Port werden die im Abschnitt "Fernsteuerbefehle" beschriebenen Befehle gesendet.
Die Antwort erfolgt über den gleichen Port. Jeder Befehlszeichenfolge m uss ein oder m ehr ere
vollständige Befehle enthalten. Mehrere Befehle können dur ch ein Semikolon (;) oder einen
Zeilenvorschub getrennt werden. Ein Trennzeichen vor dem Zeilenende ist nicht erforderlich, da
der TCP Rahmen dieses bereits voraussetzt, kann aber gesendet werden.
)
9.4.11 Sperren der Schnittstellen
Alle Remote-Schnittstellen sind jederzeit ak t iviert ; dadur c h br aucht die aktive Schnittstelle nicht
speziell gewählt werden und die LAN-Schnittstelle steht stets zur Verfügung (siehe LXI
Spezifikation). Damit das Gerät nicht versehentlich gleichzeitig von zwei Schnittstellen gesteuert
wird, enthält der Befehlssatz einen einfachen Sperr- und Freigabemechanismus. Die Sperrung
wird automatisch aufgehoben, wenn eine Trennung festgestellt werden kann oder wenn die Taste
Local gedrückt wird. Der Zugriff auf die Schnittstellen kann auch über die W ebseit en besc hränkt
werden.
Jede Schnittstelle kann durch Senden des Befehls « IFLOCK 1» eine exklusive Steuerung des
Geräts anfordern. Die Sperre wird nur aufgehoben, wenn der Befehl « I FLO CK 0 » von der
aktuell gesperrten Schnittstelle g esendet wird. Andere Schnittstellen können den SchnittstellenStatus mit dem Befehl « IFLOCK? » abfragen. Die Antwort auf diese Anfrage lautet « -1 » wenn
die Sperre bereits von einer anderen Schnittstelle in Anspruch genommen wird, « 0 » wenn die
Schnittstelle frei ist und « 1 » wenn die fragende Schnit tst elle bereits g esperrt ist. Wird ein
Befehl von einer Schnittstelle ohne Steuerrechte gesendet, der versucht den Gerätestatus zu
ändern, so wird Bit 4 des Standard Event Status Registers und 200 in das Execution Error
Register gesetzt, um darauf hinzuweisen, dass für die gewünschte Aktivität keine ausreichenden
Rechte vorhanden sind.
Hinweis: Die Rechte für eine Schnittstelle können über die Webseite auch auf ‘schreibgeschützt’
oder auf ‘kein Zugriff’ gesetzt werden.
37
Bit 7
Fehlerauslösung: Der Eingang wurde von einem Hardware-Fehlerdetek t or deaktiviert.
Bits 6-3
Nicht belegt, immer 0.
Grenzwert liegt.
über dem Soll-Grenzwert liegt.
Bit 0
Nicht belegt, immer 0
10. Statusberichterstattung
Das in IEEE Std. 488.2 beschriebene Standard Status- und Fehlerberichtsmodell wurde für die
GPIB-Schnittstelle konzipiert und enthält einige Funktionen für den Einsat z mit den „ Ser viceRequest“ und „Parallel Poll“ Hardware-Fähigkeiten dieser Schnit tst elle sowie für den HalbduplexBetrieb. Obwohl diese Funktionen bei anderen Schnittstellen von geringem Nutzen sind, st ellt
dieses Gerät den vollständigen Funktionssatz für alle Schnittstellen zur Verfügung . Für jede
Schnittstelleninstanz wird ein getrenntes Fehler- und Statusmodell geführt. Die GPIB-, USB- und
RS232-Schnittstellen bieten jeweils eine einzige Instanz, während die LAN-Schnittstelle drei
bietet: Zwei werden den beiden TCP-Socket Schnittstellen zugewiesen, eine weitere dem
Webseiten-Interface. Durch das getrennte Statusmodell für jede Schnittstelle wird sichergestellt,
dass Daten nicht verloren gehen, da viele Befehle (z. B. ‘*ESR?’) den Inhalt eines Regist er s beim
Lesen löschen.
Der vollständige Satz von Fehler- und Statusregistern und die einzelnen Bits, die sie enthalten,
werden weiter unten im Statusmodelldiagramm dargestellt und im Detail beschrieben. Dabei
kommen vier Primärregister zum Einsatz: I nput State Register, Input Trip Register, Standard
Event Status Register und Execution Error Register. Eine Zusammenfassung erscheint im Status
Byte Register mit Hilfe von drei Bitmasken- Registern: Input State Enable Register, Input Trip
Enable Register und Standard Event Status Enable Register. Zwei weitere Maskenregister, das
Service Request Enable Register und das Parallel Poll Response Enable Register steuern
jeweils die Funktion des GPIB-Hardware Service Request und des Parallel Poll (und der damit
verbundenen ist Meldung). Wenn das G er ät nicht über die GPIB-Schnittstelle angesteuert wird,
sollte das Controller-Programm einfach direkt die primären Statusregister auslesen.
Die gerätespezifischen Input State und Input Trip Register protokollieren Ereignisse, die sich auf
die elektrische Funktion der Last und ihre Wechselwirkung mit der zu testenden Q uelle beziehen.
Das Standard Event Status Register, unterstützt vom Execution Error und Query Error Register,
protokolliert Ereignisse, die sich mit Befehlsverarbeitung und Ausführung beschäftigen sowie mit
der Befehlsabfolge. Sie werden vor allem bei der Software-Ent wicklung eingesetzt, da ein
Produktionstestverfahren der artige Fehler nie generieren sollte.
10.1 Input State und Input Trip Register (ISR & ISE und ITR & ITE).
Diese beiden Register melden elektrischen Bedingungen, die während des Betriebs der Last
aufgetreten sind. I hr er Nat ur nach s ind sie allen Schnittstellen g em einsam .
Das Input Trip Register berichtet Ereignisse, die zu einer unerwarteten Deaktivierung des
Lasteingangs geführ t haben.
Das Input State Register meldet den gegenwärtigen Zustand der Leistungsst ufe der Last in der
gleichen Weise wie die grünen und gelben LEDs auf der G er ät evorder seit e und die Statuszeile
des Displays.
Jedes dieser Register hat ein Summen-Bit im Status Byte Register, mit einem zugeordneten
Freigabe-Register, um zu bestimmen, ob und welche Bits zu dieser Summe beitragen. Alle diese
Register sind Bit-Felder, wobei jedes Bit unabhängig ist (damit mehr als ein Bit gleichzeitig
gesetzt werden kann) mit folg ender Bedeutung:
10.1.1.1 Input Trip Register (ITR)
Bit 2
Bit 1
38
Überstromschutz: Der Eingang wurde deak t iviert, weil der Strom über dem Soll-
Überspannungsschutz: Der Eingang wurde deaktiviert, weil die angelegte Spannung
zwischen internem oder externen SENSE oder Lüfterausfall verursacht.
Bits 6-4
Nicht belegt, immer 0.
Entspricht der Warnung Dropout im Display.
Entspricht der Warnung Power Limit im Display.
Entspricht der Warnung Low Voltage im Display.
Eingangsaktivierung.
eingeschaltet wird.
Bits 6, 3 & 1: Nicht belegt, immer 0.
Eingabedatenstrom.
aus irgendeinem Grund nicht ausgeführt werden kann.
Die Bits im Input Trip Register werden gesetzt, wenn das jeweilige Ereignis auftritt und bleiben
gesetzt, bis sie über ITR? abgefragt werden. Nach Senden der Antwort-Nachricht werden alle
Bits gelöscht, deren zugehörige Meldungen nicht länger gültig sind. Bits, die einen weiterhin
gültigen Zustand melden, bleiben gesetzt.
Das Input Trip Enable Register bildet die Maske zwischen dem Input Trip Register und dem
Status Byte Register. Wenn ein Bit in beiden Registern auf '1' steht, wird das INTR Bit (Bit 1) im
Status Byte Register gesetzt. Dieses Enable Register wird über den Befehl ITE
Wert zwischen 0 - 255 gesetzt und über die Abfrage ITE? ausgelesen ( die immer den zuletzt vom
Controller gesetzten Wert ausgibt). Beim Einschalten wird das ITE Register auf 0 gesetzt und
ITR gelöscht (etwaige enthaltene Bits können jedoch anschließend gesetzt sein, wenn die
zugehörigen Bedingungen als wahr gemeldet werden).
10.1.1.2 Input State Register
<NRF> auf einen
Bit 7
Fault condition (Fehlerbedingung) : Ein oder m ehrere Hardware-Detektoren melden
einen Fehlerzustand. Durch Übertemperatur, Eingangsspannung, Spannungsdifferenz
Bit 3
Voltage below Dropout (Spannung unter Dropout-Wert): Die Last leitet nicht, weil
die von der Quelle erzeugte Spannung unter dem Sollwert für die Dropout-Spannung
liegt.
Bit 2
Input nonlinearity (Eingangsnichtlinear i t ät): Die Last leitet nicht den erwarteten
Strom, weil die Leistungsbegrenzungsschaltung ihn limitiert.
Bit 1
Input saturation (Eingangssätti gung) : De Last kann den erforderlichen Strom nicht
leiten, weil die Quelle keine ausreichende Spannung bereitstellt.
Bit 0
Input Disabled (Eingang deaktiviert): Meldet den ak t uellen Status der
Die Bits im Input State Register spiegeln kontinuierlich den aktuellen Status der zugehörigen
Bedingung wider. Das Register kann über ISR? ausgelesen werden, der Inhalt bleibt jedoch
erhalten. Beim Einschalten wird es normalerweise auf 1 gesetzt (Eing ang deaktiviert), wenn die
Einschaltoption im Menü Utilities auf das Beibehalten des letzten Betriebszustandes eingestellt
wurde.
Das Input Status Enable Register bildet die Maske zwischen dem Input Status Register und dem
Status Byte Register. Wenn ein Bit in beiden Registern auf '1' steht, wird das INS Bit (Bit 0) im
Status Byte Register gesetzt. Dieses Enable-Register wird über den Befehl ISE
Wert zwischen 0 - 255 gesetzt und über die Abfrage ISE? ausgelesen (die immer den zuletzt
vom Controller gesetzten Wert aus gibt). Beim Einschalten wird es auf 0 gesetzt.
10.2 Standard Event Status Register (ESR und ESE)
Das Standard Event Status Register entspricht der Norm IEEE Std 488.2 GPIB. Es ist ein BitFeld, bei dem jedes Bit unabhängig ist und f olgende Bedeutung hat:
Bit 7
Bit 5
Bit 4
39
Power On (Einschalt en) . Wird geset zt, wenn das Ger ät zum er st en Mal
Command Error (Befehlsfehler). Wird gesetzt, wenn ein Syntaxfehler in einem
Befehl oder Parameter fes t gestellt wird.
Der Parser wird rückgestellt und beginnt m it dem Abarbeiten des nächsten Bytes im
Execution Error (Ausführungsfehler). Wird gesetzt, wenn ein Nicht-Null-W er t in
das Execution Error Register geschrieben wurde, da ein syntaktisch korrekter Befehl
<NRF> auf einen
Controller Befehle nicht in der richtigen Reihenfolge ausgegeben und gelesen hat.
Befehl gesetzt.
0
Seit der letzten Registerabfrag e ist kein Fehler aufgetreten.
Input Trip und State Register ermittelt werden.
des zulässigen Bereichs für den Befehl in der gegenwärtigen Situation.
Befehls ausschalten (OFF).
enthält keine gültigen Daten.
andere Schnittstelle gesperrt sind.
Bit 2
Bit 0
Das Standard Event Status Register wird mit dem Befehl *ESR? ausgelesen und gelöscht, der
eine Dezimalzahl entsprechend dem Inhalt ausgibt. Beim Einschalten wird es auf 128 geset zt,
um das Einschalt-Bit zu melden.
Das Standard Event Status Enable Register bildet die Maske zwischen dem Event Status
Register und dem Status Byte Register. Wenn ein Bit in beiden Registern auf '1' steht, wird das
ESB Bit im Status Byte Register gesetzt. Dieses Enable-Register wird über den Befehl *ESE
<NRF> auf einen Wer t zwischen 0 - 255 gesetzt und über die Abfrage *ESE? ausgelesen (die
immer den zuletzt vom Controller gesetzten Wer t ausgibt). Beim Einschalten wird es auf 0
gesetzt.
Query Error (Abfragefehler). Wir d gesetzt, wenn ein Abfragefehler auftritt, weil der
Operation Complete (Vorgang abgeschlossen). Wird als Antwort auf den '*OPC’
10.3 Execution Error Register ( EER )
Dieses gerätespezifische Register enthält einen Wert, der den letzten Befehlsverarbeit ungsfehler
an dieser Schnittstelle repräsentiert. Die Fehlernummer n haben folgende Bedeutung:
100
Enable Error (Aktivierungsfehler): Aus irgendeinem Grund kann der
Eingangsfreigabebefehl nicht ausgeführt werden. Die Ursache k ann dur c h Lesen der
101
102
103
200
Das Execution Error Register wird mit dem Befehl ‚ EER?’ ausgelesen und gelöscht. Beim
Einschalten wird dieses Register für alle Schnittstelleninstanzen auf 0 gesetzt.
Es gibt kein entsprechendes Maskenregister : Wenn einer dieser Fehler auftritt, s o wird Bit 4 des
Standard Event Status Register gesetzt. Dieses Bit kann ges chützt werden (Bitmaske), indem Bit
4 des Standard Event Status Enable Register gelöscht wird.
Numeric Error (Numerischer Fehler): Der gesendete Parameterwert lag außerhalb
Interruption Error (Unterbr echungsf ehl er ): Der Eingang wurde deaktiviert, um
einen Befehl auszuführen (z. B. ein Betriebs- oder Ber eichswechsel), der bei
aktiviertem Eingang nicht durchgeführt werden kann.
Dieser Fehler kann vermieden werden, indem Sie den Eingang vor dem Senden des
Recall Error (Abruffehler): Der in einem RECALL-Befehl angegebene Speicher
Access Denied (Zugriff verweigert): Es wurde versucht, die Einstellung en des
Geräts von einer Schnittstelle aus zu verändern, deren Schreibrechte durch eine
10.4 Status Byte Register (STB) und GPIB Service Request Enable
Register ( SRE)
Diese beiden Register sind gemäß der Norm IEEE 488.2 ausgeführt.
Bits, die im Status Byte Register gesetzt wurden und den Bits entsprechen, die im Service
Request Enable Register gesetzt wurden, bewirken, das s das RQ S/ MSS-Bit im Status Byte
Register gesetzt wird, wodurch ein Service Request auf dem Bus generiert wird.
Das Status Byte Register wird entweder mittels dem *STB?-Befehl abgefrag t , der MSS in Bit 6
zurücksendet, oder aber mittels eines Serial Poll (Serienabfrage), der RQS in Bit 6 zurücksendet .
Das Service Request Enable Register wird mit dem Befehl *SRE
Befehl *SRE? gelesen.
40
<NRF> gesetzt und mit dem
Bits 7, 3 & 2: Nicht belegt, immer 0.
solange die Bedingung erfüllt ist.
Status Enable Register beziehen.
wurde.
Trip Register auf gesetzte Bits im Input Trip Enable Register beziehen.
State Register auf gesetzte Bits im Input Status Enable Register beziehen.
Bit 6
MSS/RQS. Dieses durch IEEE Std. 488.2 definierte Bit enthält sowohl die
Requesting Service Nachricht als auch die Master Status Summary Nachricht. Als
Antwort auf ein Serial Poll (Serienabfrage) wird RQS und als Antwort auf den Befehl
*STB? wird MSS zurückgesendet.
Die RQS Nachricht wird bei Abfrage g elöscht, das MSS-Bit bleibt jedoch gesetzt,
Bit 5
ESB. Das Event Status Bit (Ereignis-Statusbit). Dieses Bit wird gesetzt, wenn sich
gesetzte Bits im Standard Event Status Register auf geset zte Bits im Standard Event
Bit 4
MAV. Das Message Av ailable Bit (Meldung vorhanden). Dieses Bit wird gesetzt,
wenn das Gerät eine fertig f or m at ier t e Antwort zum Versenden an den Controller
bereithält.
Das Bit wird zurückgesetzt, nachdem der Response Message Terminator gesendet
Bit 1
Bit 0
INTR. Das Input Trip Bit. Dieses Bit wird gesetzt, wenn sich gesetzte Bits im Input
INST. Das I nput State Bit. Dieses Bit wird gesetzt, wenn sich gesetzte Bits im Input
10.5 GPIB Parallel Poll (PRE)
Das Gerät besitzt eine vollständige Parallelabfrage nach I EEE 488.1. Das Par allel Poll Enable
Register (das durch den Befehl *PRE
gibt an, welche im Status Byte Register verwendeten Bits zur Bildung der lokalen Meldung ist
dienen sollen. Ist das Bit ‘1’ sowohl in STB als auch PRE, dann hat ist den Wert ‘1’, ansonsten ist
der Wert ‘0’. Der Status der ist Meldung kann auch direkt über den Befehl *IST? ausgelesen
werden.
<NRF> gesetzt und mit dem Bef ehl * PRE? ausg elesen wird)
Das Schicht 1-Protokoll des Parallel Poll (das bestimmt, welche Datenleitung m it welchem
Logikzustand verwendet wird) wird über die PPC und PPE-Befehle konfiguriert und durc h die
PPU und PPD-Befehle normgemäß freigegeben. Das Gerät verwendet passiven Pull-up auf den
DIO-Leitungen während des Parallel Poll.
10.5.1 GPIB Fehlerbehandlung nach IEEE 488.2 – Query Error Register
Diese Fehler treten viel eher an der Halbduplex-GPIB-Schnittstelle auf, bei der das Gerät eine
Antwort speichern muss, bis es vom Controller als Talker adressiert wird. Alle anderen
Schnittstellen bieten Vollduplex-Kommunikation, mit Pufferung in der physikalischen Schicht, die
in der Regel eine Antwort des Geräts speichern, bis sie von der Controlling-Software ausgelesen
warden kann. Es gibt kein Äquivalent zum GPIB-Status „als Talker adressiert“ – daher ist das
Gerät nicht über die Aktionen des Controllers informiert.
Der Fehler
ist, der Antwortformatierer jedoch nicht aktiv und die Eingangswarteschlange leer ist. Dies
bewirkt, dass ein Query Error-Bit im Standard Event Status Register gesetzt, der Wert von 3 ins
Query Error Register geschr ieben und der Par s er zurückgesetzt wird.
Der Fehler
einer Antwort wartet und die Eingangswarteschlange voll ist. Dies bewirkt, dass ein Query ErrorBit im Standard Event Status Register gesetzt, der Wert 2 ins Query Error Register geschrieben
und der Antwortformatierer zurückgestellt wird, wodurch die Ausgangswarteschlange gelöscht
wird. Jetzt beginnt der Parser die nächste
zu verarbeiten.
UNTERMINATED nach IEEE 488.2 entsteht, wenn das Gerät auf Komm unikation gestellt
DEADLOCK nach IEEE 488.2 entsteht, wenn der Antwortformatierer auf das Senden
<PROGRAM MESSAGE UNIT> der Eingangswarteschlange
41
ISE
Input Status Enable Register
= 0
ITE
Input Trip Enable Register
= 0
EER
Execution Error Register
= 0
Bits [PON-Bit gesetzt)
QER
Query Error Register †
= 0
ESE
Standard Event Status Enable Register †
= 0
STB
Status Byte Register
= 0
SRE
Service Request Enable Register †
= 0
PRE
Parallel Poll Response Enable Register †
= 0
verwendet.
Der Fehler
einer Antwort wartet und vom Parser ein
INTERRUPTED nach IEEE 488.2 entsteht, wenn der Antwortformatierer auf das Senden
<PROGRAM MESSAGE TERM INATO R> gelesen wurde, oder
wenn die Eingangswarteschlange mehr als eine END-Meldung enthält. Dies bewirkt, dass ein
Query Error-Bit im Standard Event Status Register gesetzt, der Wert 1 ins Query Error Regist er
geschrieben und der Antwortformatierer zurückgestellt wird, wodurch die
Ausgangswarteschlange gelöscht wird. Jetzt beginnt der Parser die nächste
UNIT>
der Eingangswarteschlange zu verarbeiten.
10.5.2 Starteinstellungen nach dem Einschalten
Beim Einschalten des Gerätes werden folgende Statuswerte gesetzt:
ESR S tandard Event Status Register = 128 (nach Setzen des
<PROGRAM MESSAGE
† Diese Register werden normalerweise nur über die GPI B -Schnittstelle
Die Input State (ISR) und Trip ( ITR) Register m elden alle Bedingungen, die derzeit gelten.
Das Gerät befindet sich im lokalen Betr iebsm odus mit aktivierter Tastatur. Die Geräteparameter
beim Einschalten sind die gleichen wie bei der letzten Abschaltung, mit evtl. Ausnahme des
Eingangsstatus, der standardmäßig beim Einschalt en im m er aus ist, vom Anwender aber so
konfiguriert werden kann, dass er den gleichen Status wie beim letzten Ausschalten annimmt.
42
10.6 LDH400P Status-Modell
10.7 Zusammenfassung der Register
Set Abfrage Name
† ITR? Input T rip Register
ITE ITE? Input Trip Enable Register
ISR? Input State Register
ISE ISE? Input State Enable Register
† EER? Execution Error Register
† QER? Query Error Register
† *ESR? Standard Event Status Register
*ESE *ESE? Standard Event Status Enable Register
*STB? Status Byte Register
*SRE *SRE? Status Byte Enable Register
*PRE *PRE? Parallel Poll Response Enable Register
† Diese Register werden nach dem Abfragen oder durch den Befehl *CLS gelöscht.
43
11.Fernsteuerbefehle
11.1 Fern- und Lokalsteuerung
Nach dem Einschalten befindet sich das Gerät im lokalen Modus, alle Eingaben erfolgen über die
T astatur . Alle Remote-Schnittstellen sind aktiv und warten auf einen Remot e-Befehl. Wenn von
einer Schnittstelle ein Befehl empfangen wird, schaltet das G er ät in den Remot e-Betrieb. In
diesem Zustand ist die Tastatur gesperrt, die Anzeige wechselt auf den Startbildschirm und
anstelle der Softkey-Bezeichnungen erscheint der Hinweis R E M O T E. Das Gerät kann durch
Drücken der
das Gerät wieder adressiert wird oder über die Schnittstelle einen Befehl empfängt. Dann ist es
sofort wieder im Remote-Status. Der Benutzer muss dafür Sorge tragen, dass keine Konflik t e
entstehen, wenn die Parameter im lokalen Modus frontseitig geänder t werden.
11.2 Handhabung der Fernsteuerbefe hle
Jede Fernsteuer-Schnittstelle wird über eine getrennte Warteschlange gepuffert . Dies erfolgt
unter Verwendung eines Interrupts, quasi im Hintergrund und unabhängig zu allen anderen
übrigen Gerätefunk tionen. Die RS232-Schnittstelle steuert die Flusskontrolle, indem sie ein
XOFF sendet, wenn die Warteschlange ca. 200 Zeichen ent hält . XON wird gesendet, wenn
wieder etwa 100 Bytes in der Warteschlange frei geworden sind. Alle anderen Schnittstellen
besitzen eine automatische Datenflusssteuerung im Kom m unikationsprotokoll ihrer
Bitübertragungsschicht.
Local Taste wieder auf lokal umgeschaltet werden. Der Zustand hält solange an, bis
Befehle werden aus der Eingangswarteschlange an den Parser über geben. Befehle und
Abfragen aus den Wart esc hlang en werden der Reihe nach ausgeführt, jedoch ist die
Reihenfolge der Befehlsausf ühr ung von verschiedenen Schnittstellen nicht definiert und deshalb
nicht vertrauenswürdig. Es wird dringend empfohlen, die oben beschriebenen Funk tionen zur
Sperrung von Schnittstellen zu verwenden. Der Parser startet einen neuen Befehl erst, wenn der
vorherige Befehl bzw. die vorherige Abfrage vollständig abgeschlossen ist. Antworten vom Gerät
werden immer an die fragende Schnittstelle gesendet . Es gibt keine interne
Ausgangswarteschlange. An der GPIB-Schnittstelle wartet deshalb der Antwortformatierer (ggf.
auf unbestimmte Zeit), bis die vollständige Antwortnachricht vom Controller gelesen wurde, bevor
der Parser die Abarbeitung des nächsten Befehls in der Eingabewarteschlange erlaubt. An allen
anderen Schnittstellen wird die Antwortnachricht unmittelbar an die Puffer der physikalischen
Schicht gesendet.
11.3 Format der Fernsteuerbefehle
Befehle werden vom Steuergerät als <PROGRAM MESSAGES>gesendet, wobei jede Meldung aus
null oder mehr
SEPARATOR>
Abschluss wird ein
<PROGRAM MESSAGE UNIT SEPARATOR> ist das Semikolon « ; » (3BH).
Der
<PROGRAM MESSAGE TERM INATO R>, der die <PROGRAM MESSAGES> trennt bzw. abschließt,
Der
besteht aus dem Zeichen (0A
verwendet warden (entweder mit dem letzten Zeichen der Meldung oder mit der neuen Zeile).
Für die LAN-Schnittsteller dürfen die Befehle nicht über TCP/IP Packet Boundaries hinweg
verteilt werden.
<PROGRAM MESSAGE UNIT> Elementen besteht, die durch <PROGRAM MESSAGE UNIT
Elemente voneinander getrennt sind, f alls mehr als ein Element vorhanden ist . Zum
<PROGRAM MESSAGE TERM INATO R> gesendet.
H). Bei der GPIB-Schnittstelle kann jedoch auch die Meldung END
Ein
entsprechend der Liste gesendet werden muss. Ein Befehl m uss durch einen
den Parametern getrennt werden
definiert, mit Ausnahme des Zeichens „neue Zeile“ 0A
innerhalb einer Befehlskennung oder eines Paramet er nicht erlaubt, jeder andere zusätzliche
<WHITE SPACE> wird ignoriert. Beachten Sie, dass das Backspace-Zeichen (07H) als <WHITE
SPACE>
44
<PROGRAM MESSAGE UNIT> ist jeder Befehl in der Befehlsliste der Fernsteuerung, der genau
<WHITE SPACE> von
(dieser ist mit den Zeichencodes 00H bis einschließlich 20H
H). Das Zeichen <WHITE SPACE> ist
behandelt wird und daher nicht verwendet werden kann, um falsche Zeichen zu löschen.
Bei allen Zeichen wird das höchste Bit ignoriert. Die Befehle unterscheiden nicht zwischen Groß/Kleinschreibung. Befehle, die einen numerischen Parameter benötigen, akzeptieren das
Freiformformat <NRF>. Textparameter müssen, wie vorgegeben, als Zeichenprogrammdat en
<
CPD> gesendet werden.
<NRF> Zahlen müssen Grundeinheiten sein, können j edoc h einen Dezimalpunkt und einen
Bruchteil besitzen, sowie einen Exponenten. Sie werden je nach unterstützter Präzision
gerundet. So resultieren die Eingaben 10000, 10e3 oder 9999.99 alle in einem Wert von
10.00kHz (für die Transientenfrequenz).
11.4 Timing der Befehle
Es gibt keine abhängigen Paramet er, gekoppelten Parameter, überlappenden Befehle,
Ausdrucksprogramm-Datenelemente oder zusammengesetzte Befehlsprogrammköpfe. Beachten
Sie jedoch, dass der MODE-Befehl Standardwerte für Level A, Level B, Bereich und Slew-Rate
setzt, so dass diese anschließend explizit eingestellt werden müssen. Sie können jedoch mit den
Speicher- und Abruf-Funktionen des Geräts schnell einen ganzen Betriebsmodus samt
voreingestellter Werte abr ufen.
Alle Befehle sind getrennt, sequenziell und werden nach dem Parsing s ofort ausgeführt und als
abgeschlossen deklariert. Aus Funktionalitätsgründen wird das « Operation Complete Bit » (Bit 0)
im Standard Event Status Register ausschließlich mit dem Befehl *OPC gesetzt. Aufgrund des
sequentiellen Ablaufs des Fernsteuerbetriebs kann der Befehl *OPC (oder * O PC?) zur
Synchronisation der angeschlossenen Geräte verwendet werden.
Die tatsächliche elektrische Reaktion auf Änderungen der Las t einst ellung en hängt von der
aktuell verwendeten Slew-Rate ab, wird aber als Aspekt des normalen Betriebs gewertet und
nicht als Teil der Befehlausführungszeit. Bei einer langsamen Slew-Rate kann der Fortschr itt mit
V? und I? abgefragt werden.
11.5 Antwortformate
Antworten vom Gerät an den Controller werden als <RESPONSE MESSAGES>gesendet. Diese
bestehen aus einer
TERMINATOR>
Zeichen (0A
, der aus dem Carriage-Return-Zeichen ( 0DH)besteht, gefolgt vom New-Line-
H). Nur für GPIB gilt die END Meldung NL^END. Dies wird in den folgenden
Beschreibungen als
Jede Abfrage führt zu einer bestimmten
zusammen mit den Abfragebefehlen in der folgenden Liste der Fernst euer befehle aufgeführt. Die
meisten Antworten bestehen aus einem Schlüsselwort, gefolgt von einem Text oder einer
Nummer in den folgenden Formaten:
<NR1> Eine Ganzzahl ohne Dezimalstelle oder Einheit
<NR2> Eine Zahl mit Festkomma, aber ohne Exponenten
<NR3> Eine Fließkommazahl mit Festkomma und Exponent
<
CRD> „ Charac t er Respons e Data“, bes t eht aus den angegebenen Textzeichen.
Sofern hilfreich steht den Zahlen eine Einheitsangabe nach (die vom aktuellen Lastmodus
abhängt), um den Anwender zu unterstützen. Folgende Einheiten werden verwendet: A, V, W,
OHM, SIE & HZ (SIE ist der Leitwert in Siemens, oder A/V.) Slew-Raten werden als Grundeinheit
ausgedrückt (des jeweils aktiven Modus) pro Sekunde, m it einem Exponenten (der s t ets posit iv
ist, wobei E+03 kEinheiten/s oder Einheiten/ms angibt und E+06 MEinheiten/s oder Einheiten/ µs
darstellt).
<RESPONSE MESSAGE UNIT> gefolgt von einem <RESPONSE MESSAGE
<RMT> angegeben.
<RESPONSE MESSAGE>. Diese Meldungen sind
11.6 Befehlsliste
In diesem Abschnitt sind alle Befehle und Abfragen für dieses Gerät aufgeführ t . Alle numerischen
Parameter werden als
(siehe oben). Befehlsparameter werden (im Gegensatz zu Antworten) nicht von einer
Einheitenangabe gefolgt.
45
<NRF> gezeigt und können als <NR1>, <NR2> oder <NR3> gesendet werden
Standardwert, der beste Genauigkeit der Pegeleinstellungen gewährleistet.
Antwort ist: MODE <CRD><RMT> wobei <CRD> C, P, R, oder G sein kann.
Lastmodus.
Lastmodus.
bestimmt ist.
bestimmt ist.
DROP <NRF>
Setzt die Dropout-Spannung auf <NRF> in Volt.
Antwort ist: DROP <NR2>V<RMT> wobei <NR2> in Volt angegeben wird.
Lastmodus) und ggf . m it einem Exponenten.
aktuellen Lastmodus) und ggf. mit einem Exponenten.
SLOW <NRF>
Langsamstart-Funktion ein- oder ausschalten, wobei <NRF>: 0=Aus, 1=Ein.
Antwort ist: SLOW <NR1><RMT> wobei <NR1> entweder 0 (= Aus) oder 1 ( = Ein)
TTL).
(entsprechend Level A, Level B, Transient, Ext Spannung und Ext TTL).
FREQ <NRF>
Setzt die Transienten-Frequenz auf <NRF>, in Hz.
Antwort ist: FREQ <NR2> HZ <RMT> wobei <NR2> in Hz angegeben wird.
Zahl gerundet).
Antwort ist: DUTY <NR1>%<RMT> wobei <NR1> als Pr ozentsatz angegeben wird.
11.6.1 Befehle zur Gerätefunktion
MODE <CPD>Lastmodus auf <CPD> setzen.
Wobei
Widerstand, Leitwert oder Spannung.
Der Eingang wird automatisch deaktiviert, s ofern noch nicht geschehen.
Dieser Befehl setzt auch Level A und Level B für alle Modi auf 0 (außer bei CR
wenn beide auf 10kΩ eingestellt sind) und setzt die Slew-Rate auf den
MODE? Meldet aktuelle Betriebsart der Last.
A <NRF>Setzt Level A auf <NRF>. Die Einheiten ergeben sich aus dem akt uellen
B <NRF>Setzt Level B auf <NRF>. Die Einheiten ergeben sich aus dem ak tuellen
A? Meldet den eingestellten Pegel von Level A.
Antwort ist: A
wobei
B? Meldet den eingestellten Pegel von Level B.
Antwort ist: B
wobei
<CPD> C, P, R, oder G ist, entsprechend Konstantstrom, Leistung,
<NR2> eine nachgestellte Einheit erhält, die durch den Las t m odus
<NR2> einen nachgestellte Einheit erhält, die durch den Las t m odus
<NR2>U<RMT>
<NR2>U<RMT>
DROP? Meldet die Dropout-Spannung.
SLEW <NRF>Setzt die Slew-Rate auf <NRF>, in Einheiten/s (Einheiten des aktuellen
SLEW? Meldet die Slew-Rate.
Antwort ist: SLEW
<NR3>U<RMT> wobei <NR3> in Einheiten/s (Einheiten des
SLOW? Meldet Einstellung der Langsamstart-Funktion.
LVLSEL <CPD>Setzt den aktiven gewählten Pegel auf <CPD> wobei <CPD> A, B, T, V oder E
sein kann (entsprechend Level A, Level B, Transient, Ext Spannung und Ext
LVLSEL? Meldet den Status des aktiven gewählten Pegels.
Antwort ist: LVLSEL
<CRD><RMT> wobei <CRD> A, B, T, V oder E sein kann
FREQ? Meldet die Transienten-Frequenz.
DUTY <NRF>Setzt das Transienten-Tastverhältnis (%A) auf <NRF>, in Prozent (auf ganze
DUTY? Meldet das eingest ellte Transienten-Tastverhältnis (%A).
46
VLIM <CPD>
deaktiviert jegliche Spannungsbegrenzung.
VLIM 0V<RMT> wenn keine Spannungsgrenze eingestellt wurde.
ILIM <CPD>
jegliche Strombegrenzung.
ILIM 0A<RMT> wenn keine Stromgrenze eingestellt wurde.
INP <NRF>
Setzt den Eingang auf Ein oder Aus, wobei <NRF>: 0=Aus, 1=Ein.
Antwort ist INP <NR1><RMT> wobei <NR1> entweder 0 (=Aus) oder 1 (= Ein) ist.
Antwort ist <NR2>V<RMT> mit <NR2> in Volt.
Antwort ist <NR2>A<RMT> mit <NR2> in Ampere.
Firmware-Version.
Hat keine W irkung auf die Einstellungen der Remote -Schnittstelle
speichern wobei <NRF> die Werte 1-30 annehmen kann
Ausführungsfehler.
Vorgänge geschieht dies unmittelbar nach Ausführung des Befehls.
Verfügung.
Dieser Befehl bewirkt nichts, weil alle Vorgänge sequenziell ablaufen.
*TST?
Die Last besitzt keine Eigentestfähigkeit, daher ist die Antwort immer 0<RMT>.
ignoriert.
VLIM <NRF>
Setzt die Spannungsbegrenzung auf <NRF>. VLIM 0 bzw. VLIM NONE
VLIM? Meldet die Spannungsbegrenzung. Antwort ist:
VLIM
ILIM <NRF>
Setzt die Strombegrenzung auf <NRF>. ILIM 0 bzw. ILIM NONE deaktiviert
ILIM? Meldet die Strombegrenzung. Antwort ist entweder:
ILIM
<NR2>A<RMT> mit <NR2> in Ampere, oder
INP? Meldet den Eingangsstatus.
V? Meldet die gemessene Eingangsspannung der Quelle.
I? Meldet den gemessenen Laststrom.
11.6.2 Allgemeine Befehle
*IDN? Gibt die Identifikation des Ger äts aus.
Die Antwort hat die Form <NAME>, <model>, <serial>, <version>
für <NAME> der Herstellername erscheint, für <model> der Gerätetyp, für
<serial> die Schnittstellen-Seriennummer und für < version> die installierte
<NR2>V<RMT> mit <NR2> in Volt, oder
<RMT>, wobei
*RST Stellt die Funktionsparameter des Geräts auf die Standardvorgabe-
Einstellungen zurück (siehe Abschnitt Werkseinstellungen).
Hat keinen Einfluss auf die Inhalte der Funktion Speichern und Abrufen.
*SAV <NRF>Die aktuelle Einstellung m it der dur c h <NRF> angegebenen Speicher-Nr.
*RCL <NRF>Eine Einstellung mit der Speicher-Nr. <NRF> aufrufen, wobei <NRF> die Wer t e 1-
30 annehmen kann
Der Abruf einer leeren oder ungültigen Speicherstelle gilt als
*OPC Setzt das "Operation Complete" (Vorgang abgeschlossen)-Bit (Bit 0) im
Standard Event Status Register. Aufgrund des sequentiellen Ablaufs aller
*OPC? Query Operation Complete Status (Abfrage des Status „Vorgang
abgeschlossen“).
Die Antwort ist immer 1
<RMT>. Aufgrund des sequentiellen Ablaufs aller
Vorgänge steht die Antwort unmittelbar nach Ausführung des Befehls zur
*WAI Abwarten bis "Operation Complete" (Vorgang abgeschlossen) ‚wahr’ ist.
*TRG Die Last besitzt keine Trigger-Funktion. Der Befehl wird bei diesem Gerät
47
Löscht keine Enable Register.
Ändert nicht den Wert, der sich weiterhin auf den Zustand des Geräts bezieht.
ISE <NRF>
Setzt das Input State Enable Register auf <NRF>
Antwort ist: <NR1><RMT>.
Löscht alle Bits, die nicht länger gültig sind
ITE <NRF>
Setzt das Input Trip Enable Register auf <NRF>
Antwort ist: <NR1><RMT>.
EER?
Abfragen und Löschen des Execution Error Reg ist er s . Antwort ist: <NR1><RMT>.
QER?
Abfragen und Löschen des Query Error Registers. Antwort ist: <NR1><RMT>.
bereits gesendet worden sein muss.
*SRE <NRF>
Setzt das Service Request Enable Register auf <NRF>
Antwort ist: <NR1><RMT>.
*PRE <NRF>
Parallel Poll Enable Register auf den Wert von <NRF> setzen.
Antwort ist: <NR1><RMT>.
1<RMT>, wenn die Lokal-Meldung ‚wahr’ ist.
Wiederherstellen des Remote-Modus.
Schnittstelle über die Webseite deaktiviert hat .
die Webseite deaktiviert hat.
ADDRESS?
Ausgabe der GPIB-Adresse des Geräts. Antwort ist: <NR1><RMT>.
11.6.3 Statusbefehle
*CLS Status löschen. Löscht alle Statuseinträge, einschließlich Status-Byte.
ISR? Abf r age des Input State Registers. Antwort ist: <NR1><RMT>.
ISE? Gibt den Wert im Input State Enable Register aus.
ITR? Abfrage des Input Trip Registers. Antwo rt ist: <NR1><RMT>.
ITE? G ibt den Wert im Input Status Enable Register aus.
*STB? Gibt den Wert des Status Byte aus. Antwort ist: <NR1><RMT>.
Da es keine Ausgabeschlange gibt, kann MAV nur von einem Serial Poll GPIB
gelesen werden, nicht jedoch über diese Abfrage, da jede vorherige Meldung
*SRE? Gibt den Wert im Service Request Enable Reg ist er aus .
*PRE? Gibt den Wert im Parallel Poll Enable Register aus.
*IST?
Gibt den Status der lokalen Meldung ist entsprechend IEEE Std. 488.2. aus.
Die Syntax der Antwort lautet 0
11.6.4 Befehle zur Schnittstellen-Verwaltung
LOCAL Lokalen Betrieb aktivieren. Alle nachfolgenden Befehle führen zu einem
IFLOCK <NRF>Die Sperre, die das Gerät zwingt, nur auf diese Schnittstelle zu reagieren,
setzen oder löschen, wobei
Ein Execution Error (Nummer 200) erscheint, wenn diese Anforderung
abgelehnt wird, entweder weil ein Konflikt mit der Sperre einer anderen
Schnittstelle besteht oder weil der Benutzer die Steuerungsmöglichkeit dieser
IFLOCK? Statusanfrage für die Schnittstellensperre.
Die Antwort ist
= 0 falls keine Sperre aktiv ist,
= 1 wenn die fragende Schnittstelle bereits gesperrt ist, oder
= -1 wenn die Sperre nicht verfügbar ist, weil sie entweder bereits verwendet
wird oder weil der Benutzer die Steuerungsmög lichkeit dieser Schnittstelle über
<NR1><RMT> wobei <NR1>:
<RMT>, wenn die Lokal-Meldung ‚falsch’ ist, bzw.
<NRF>: 0 = löschen und 1 = Sperre setzen.
48
Die Antwort ist nnn.nnn.nnn.nnn<RMT>, wobei nnn zwischen 0 und 255 liegt.
und 255 liegt.
Antwort ist <CRD><RMT> wobei <CRD> DHCP, AUTO oder STATIC sein kann.
<CPD>
<CPD> muss entweder DHCP, AUTO oder STATIC sein.
entspricht, (z. B. 192.168.1.101).
entspricht, (z. B. 255.255.255.0).
IPADDR? Gibt die aktuelle IP-Adresse der LAN-Schnittstelle aus, vorausgesetzt diese ist
verbunden.
Wenn kein Verbindung besteht, wird (bei entsprechender Konfiguration) als
Antwort die statische IP gemeldet, sonst 0.0.0.0 wenn das Gerät auf DHCP
oder Auto-IP wartet.
NETMASK? Gibt die aktuelle Netzmasker der LAN-Schnittst elle aus, vorausgesetzt diese
ist verbunden. Die Antwort ist nnn.nnn.nnn.nnn<RMT>, wobei nnn zwischen 0
NETCONFIG? Gibt an, auf welche Weise zuerst eine IP-Adresse gesucht wird.
Die folgenden Befehle beziehen sich auf die von der LAN-Schnittstelle verwendeten Parameter.
Hinweis: Das Ger ät m us s nac h dem Senden folgender Befehle einmal aus und wieder eingeschaltet
werden, bevor die neuen Einstellungen aktiviert sind (oder als Antwort auf die oben aufgeführten
Abfragen ausgegeben werden). Das G er ät prüft weder die Gültigkeit der IP -Adr es se noch der
Netzmaske (geprüft wird lediglich, ob jeder Teil in 8 Bits passt). Der LAN reset Schalter setzt diese
Befehle außer Kraft und stellt den Standardzustand wieder her (siehe oben).
NETCONFIG
IPADDR
<QUAD>
NETMASK
<QUAD>
Bestimmt, auf welche Weise zuerst eine I P-Adresse gesucht wird.
Setzt die mögliche statische IP-Adresse der LAN-Schnittstelle (wie auf der
Webseite).
Die IP-Adresse muss als vier durch Punkte voneinander g et r ennt e ganze
Zahlen eingegeben werden, wobei jeder Teil einem
<NR1> im Bereich 0 bis 255
Setzt die Netzmaske für die statische IP-Adress e der LAN-Schnittstelle.
Die IP-Adresse muss als vier durch Punkte voneinander g et r ennt e ganze
Zahlen eingegeben werden, wobei jeder Teil einem
<NR1> im Bereich 0 bis 255
49
12.Wartung
Der Hersteller oder seine Vertretungen in anderen Ländern bieten einen Reparaturservice für
defekte Geräte an. Falls Anwender Wartungsarbeiten selbst durchführen möchten, sollten sie nur
geschultes Personal damit beauftrag en. Für diese Arbeiten sollte das Servicehandbuch zu Hilfe
genommen werden, das direkt beim Herst eller der G eräte oder dessen Vertretungen bezogen
werden kann.
12.1 Reinigung
Verwenden Sie zur Reinigung des Geräts ein leicht mit Was ser oder einem milden
Reinigungsmittel angefeuc ht et es Tuch.
ACHTUNG! ZUR VERMEIDUNG VON STROMSCHLÄGEN ODER BESCHÄDIGUNGEN DES
GERÄTS DARF KEIN WASSER IN DAS GEHÄUSE GELANGEN.
KEINE LÖSUNGSMITTEL ZUR REINIGUNG VERWENDEN, UM S CHÄDEN AM
GEHÄUSE ZU VERMEIDEN.
12.2 Sicherungen
Siehe Abschnitt 3.5.
12.3 Kalibrierung
Um sicherzustellen, dass die Genauigkeit des Geräts inner halb der angegebenen Toleranzen
bleibt, muss die Kalibrierung jährlich geprüf t (und bei Bedarf angepasst) werden. Das Verfahren
zur Kalibrierungseinstellung wird im Servicehandbuch detailliert beschrieben. Dort finden Sie
auch eine Aufstellung der erforderlichen Prüfgeräte.
12.4 Firmware-Update
Die Firmware des Gerätes kann über den USB-Anschluss mit einem PC-SoftwareDienstprogramm vom Hersteller ak t ualisiert werden. Dieses verwendet einen HID (Human
Interface Device) USB-Treiber, der bereits auf jedem PC mit USB-Anschluss installiert ist.
Anweisungen für die Update-Prozedur werden mit dem PC-Dienstprogr amm und der FirmwareDatei mitgeliefert.
12.5 Fehlerbehebung
Wenn das Instrument nicht wie erwartet funktioniert, überprüfen Sie Folgendes, bevor Sie von
einer Störung ausgehen.
1. Überprüfen Sie, dass der Spannungsabfall an den Verbindungskabeln zwischen Quelle und
Last nicht zu groß ist. Die tatsächliche Spannung an den Eingangsklemmen der Last muss
der Mindestbetriebsspannung für den jeweils eingestellten Pegel entsprechen. Verwenden
Sie ein Digitalmultimeter, um die tatsächliche Spannung an den Klemmen zu messen.
2. Wenn Sie einen anderen Modus als Konstantstrom verwenden (dies gilt vor allem für die
Betriebsarten Konstantleistung), lesen Sie bitte das Kapit el „Anwendungshinweise“ dieses
Handbuchs, insbesondere in Bezug auf Startbedingungen und Stabilitätsprobleme.
3. Wenn der Eingang auslöst sobald er aktiviert wird, ist das oft ein Zeichen für Instabilität.
4. Wenn die Dropout-Funktion nicht er forderlich ist, überprüfen Sie, ob die Dropout-Spannung
auf 0 eingestellt ist.
5. Geben Sie in das Menü Utilities und wählen Sie Restore Factory Defaults
(Werkseinstellung en wiederherst ellen). Konfigurieren Sie dann das Gerät neu.
6. Lesen Sie das gesamte Handbuch sorgf ältig, da der Umgang mit der Last und ihr e
50
Wechselwirkungen mit der Q uelle, recht komplex sein können.
48511-1830 Issue 1
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