Hameg HM8143 User Manual

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Arbitrary Power Supply HM8143

Benutzerhandbuch User Manual

Benutzerhandbuch / User ManualBenutzerhandbuch / User Manual

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Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

Allgemeine

Hinweise zur CE-Kennzeich- nung

KONFORMITÄTSERKLÄRUNG DECLARATION OF CONFORMITY DECLARATION DE CONFORMITE

Hersteller / Manufacturer / Fabricant / Fabricante: HAMEG Instruments GmbH · Industriestraße 6 · D-63533 Mainhausen

Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product HAMEG Instruments GmbH déclare la conformite du produit

Bezeichnung: Funktionsgenerator Product name: Function Generator Designation: Generateur de fonction

Typ / Type / Type: HM8143

mit / with / avec: HO820

Optionen / Options / Options: HO880

mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les directives suivantes:

EMV Richtlinien: 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/ EWG, 92/31/EWG EMC Directives: 89/3 36/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC Directives CEM: 89/3 36/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE

Niederspannungsrichtlinie: 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG Low-Voltage Equipment Directive: 73/23/EEC amended by 93/68/EEC Directive des equipements basse tension: 73/23/CEE amendée par 93/68/CEEG

Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes harmonisées utilisées:

Sicherheit / Safety / Sécurité:

EN 61010 -1:2001 (IEC 61010 -1:20 01)

Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension / Categoría de sobretensión: II

Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution : 2

Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility / Compatibilité électromagnétique:

EMV Störaussendung / EMI Radiation / Emission CEM:

EN 61326-1/A1: Tabelle / table / tab leau 4; Klasse / Class / Classe B

Störfestigkeit / Immunity / Imunitee:

Tabelle / table / tableau A1

Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions / Émissions de courant harmonique:

EN 61000-3-2/A14: Klasse / Class / Classe D

Spannungsschwankungen u. Flicker / Volt age uctuations and icker / Fluctuations d e tension et du icker:

EN 61000-3-3

Datum / Date / Date

05. 06. 2006

Unterschrift / Signature / Signatur / Signatura

Manuel Rot Manager

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen, wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden von HAMEG die härteren Prüfbedingungen angewendet. Für die Störaussendung werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit nden die für den Industriebereich geltenden Grenzwerte Anwendung. Die am Messgerät notwendigerweise

angeschlossenen Mess- und Datenleitungen beeinussen

die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwerte in erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen Messbetrieb sind daher in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu beachten:

1. Datenleitungen Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren Schnittstellen mit externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichend abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale Leitungslänge vorschreibt, dürfen Datenleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäuden be-

nden. Ist an einem Geräteinterface der Anschluss mehrerer

Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur eines angeschlossen sein. Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel ist das von HAMEG beziehbare doppelt geschirmte Kabel HZ72 geeignet.

2. Signalleitungen Messleitungen zur Signalübertragung zwischen Messstelle und Messgerät sollten generell so kurz wie möglich gehalten werden. Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signalleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht au-

ßerhalb von Gebäuden benden.

Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine korrekte Masseverbindung muss Sorge getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U, RG214/U) verwendet werden.

3. Auswirkungen auf die Geräte Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Messaufbaues über die angeschlossenen Kabel und Leitungen zu Einspeisung unerwünschter Signalanteile in das Gerät kommen. Dies führt bei HAMEG Geräten nicht zu einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung. Geringfügige Abweichungen der Anzeige – und Messwerte über die vorgegebenen Spezikationen hinaus können durch die äußeren Umstände in Einzelfällen jedoch auftreten. HAMEG Instruments GmbH

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Inhalt

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung ......2

1 Wichtige Hinweise ......................4

1.1 Symbole ...................................4

1.2 Auspacken .................................4

1.3 Aufstellen des Gerätes ........................4

1.4 Transport und Lagerung .......................4

1.5 Sicherheitshinweise ..........................4

1.6 Bestimmungsgemäßer Betrieb .................5

1.7 Gewährleistung und Reparatur .................5

1.8 Wartung ...................................5

1.9 Umschalten der Netzspannung .................5

1.10 Sicherungswechsel ...........................5

2 Bezeichnung der Bedienelemente ..........6

3 Netzgeräte-Grundlagen ..................7

3.1 Lineare Netzteile .............................7

3.2 Getaktete Netzteile ...........................7

3.3 Parallel- und Serienbetrieb .....................8

3.4 Strombegrenzung ............................9

3.5 Elektronische Sicherung (ELECTRONIC FUSE) .....9

4 Anschließen der Last .................... 9

5 Die Bedienung des HM8143 ..............10

5.1 Inbetriebnahme .............................10

5.2 Einschalten ................................10

5.3 Abschalten des Tastentons ....................10

5.4 Einstellung der Ausgangsspannungen und

der Strombegrenzung ........................10

5.5 Triggereingang / Triggerausgang (Start/Stop) .....10

5.6 Modulationseingänge ........................10

5.7 Tracking ...................................11

5.8 Umschalten der Anzeige-Geschwindigkeit .......11

6 Betriebsarten ......................... 12

6.1 Konstantspannungsbetrieb (CV). . . . . . . . . . . . . . . . 12

6.2 Konstantstrombetrieb (CC) ....................12

6.3 Elektronische Last. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

6.4 Serien- oder Parallelbetrieb ...................12

6.5 Arbitrary-Modus ............................12

7 Sicherungseinrichtungen ................13

7.1 Strombegrenzung ...........................13

7.2 Elektronische Sicherung ......................13

7.3 Kühlung ...................................13

7.4 Fehlermeldungen ...........................13

8 Fernsteuerung ........................ 14

8.1 Schnittstellen ..............................14

8.2 Allgemeine Hinweise ........................14

8.3 Umschalten der Baudrate ....................14

8.4 Befehlesreferenz ............................14

8.5 Arbitrary ..................................15

9 Technische Daten ...................... 18

10 Anhang .............................. 19

10.1 Abbildungsverzeichnis .......................19

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Wichtige Hinweise

1 Wichtige Hin-

weise

1.1 S ymb o le

(1) (2) (3) (4)

Symbol 1: Achtung - Bedienungsanleitung beachten Symbol 2: Vorsicht Hochspannung Symbol 3: Masseanschluss Symbol 4: Stop! – Gefahr für das Gerät

1.2 Auspacken

Prüfen Sie beim Auspacken den Packungsinhalt auf Vollständigkeit (Messgerät, Netzkabel, Produkt-CD, evtl. optionales Zubehör). Nach dem Auspacken sollte das Gerät auf transportbedingte, mechanische Beschädigungen und lose Teile im Innern überprüft werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, bitten wir Sie sofort den Lieferant zu informieren. Das Gerät darf dann nicht betrieben werden.

1.3 Aufstellen des Gerätes

Das Gerät kann in zwei verschiedenen Positionen aufgestellt werden: Die vorderen Gerätefüße können ausge-

klappt werden (Abb. 1). Die Gerätefront zeigt dann leicht nach oben (Neigung etwa 10°). Bleiben die vorderen Gerätefüße eingeklappt (Abb. 2), lässt sich das Gerät mit weiteren HAMEG-Geräten sicher stapeln. Werden mehrere Geräte aufeinander gestellt, sitzen die eingeklappten Gerätefüße in den Arretierungen des darunter liegenden Gerätes und sind gegen unbeabsichtigtes Verrutschen gesichert (Abb. 3). Es sollte darauf geachtet werden, dass nicht mehr als drei Messgeräte übereinander gestapelt werden, da ein zu hoher Geräteturm instabil werden kann. Ebenso kann die Wärmeentwicklung bei gleichzeitigem Betrieb aller Geräte dadurch zu groß werden.

Abb. 1

Abb. 2

Abb. 3

1.4 Transport und Lagerung

Bewahren Sie bitte den Originalkarton für einen eventuellen späteren Transport auf. Transportschäden aufgrund einer mangelhaften Verpackung sind von der Gewährleistung ausgeschlossen. Die Lagerung des Gerätes muss in trockenen, geschlossenen Räumen erfolgen. Wurde das Gerät bei extremen Temperaturen transportiert, sollte vor der Inbetriebnahme eine Zeit von mindestens 2 Stunden für die Akklimatisierung des Gerätes eingehalten werden.

1.5 Sicherheitshinweise

Dieses Gerät wurde gemäß VDE0411 Teil1, Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel, und Laborgeräte, gebaut und geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch den Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 61010-

1. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss der Anwender die Hinweise und Warnvermerke in dieser Bedienungsanleitung beachten. Den Bestimmungen der Schutzklasse 1 entsprechend sind alle Gehäuse- und Chassisteile während des Betriebs mit dem Netzschutzleiter verbunden.

Sind Zweifel an der Funktion oder Sicherheit der Netzsteckdosen aufgetreten, so sind die Steckdosen nach DIN VDE0100, Teil 610, zu prüfen.

❙ Die verfügbare Netzspannung muss den auf dem

Typenschild des Gerätes angegebenen Werten entsprechen.

❙ Das Öffnen des Gerätes darf nur von einer entsprechend

ausgebildeten Fachkraft erfolgen.

❙ Vor dem Öffnen muss das Gerät ausgeschaltet und von

allen Stromkreisen getrennt sein.

In folgenden Fällen ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern:

❙ sichtbare Beschädigungen am Gerät ❙ Beschädigungen an der Anschlussleitung ❙ Beschädigungen am Sicherungshalter ❙ lose Teile im Gerät ❙ das Gerät funktioniert nicht mehr ❙ nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen

(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen)

❙ schwere Transportbeanspruchung.

Überschreiten der Schutzkleinspannung!

Bei Reihenschaltung aller Ausgangsspannungen des HM8143 kann die Schutzkleinspannung von 42 V überschritten werden. Beachten Sie, dass in diesem Fall das Berühren von spannungsführenden Teilen lebensgefährlich ist. Es wird vorausgesetzt, dass nur Personen, welche entsprechend ausgebildet und unterwiesen sind, die Netzgeräte und die daran angeschlossenen Verbraucher bedienen.

Das Auftrennen der Schutzkontaktverbindung innerhalb oder außerhalb des Gerätes ist unzulässig!

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Wichtige Hinweise

1.6 Bestimmungsgemäßer Betrieb

Die Geräte sind zum Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt. Sie dürfen nicht bei besonders großem Staub- bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer Einwirkung betrieben werden. Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebes reicht von +5 °C bis +40 °C. Während der Lagerung oder des Transportes darf die Temperatur zwischen –20 °C und +70 °C betragen. Hat sich während des Transportes oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in Betrieb genommen wird.

Das Gerät darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen oder an Schutz-Trenntransformatoren der Schutzklasse 2 betrieben werden. Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage (vordere Gerätefüße aufgeklappt) zu bevorzugen.

Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit von min. 30 Minuten, bei einer Umgebungstemperatur von 23 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.

1.7 Gewährleistung und Reparatur

HAMEG-Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen 10-stündigen „Burn in-Test“. Im intermittierenden Betrieb wird dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Anschließend erfolgt ein umfangreicher Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle Betriebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführbar kalibriert sind. Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in dem das HAMEGProdukt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie das HAMEGProdukt erworben haben.

Nur für die Länder der EU:

Sollte dennoch eine Reparatur Ihres Gerätes erforderlich sein, können Kunden innerhalb der EU die Reparaturen auch direkt mit HAMEG abwickeln, um den Ablauf zu beschleunigen. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht Ihnen der HAMEG Kundenservice (siehe RMA) für Reparaturen zur Verfügung.

Return Material Authorization (RMA):

Bevor Sie ein Gerät an uns zurücksenden, fordern Sie bitte in jedem Fall per Internet: http://www.hameg.com oder Fax eine RMA-Nummer an. Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung zur Verfügung stehen, so können Sie einen leeren Originalkarton über den HAMEG-Service (Tel: +49 (0) 6182 800 500, Fax: +49 (0) 6182 800 501, E-Mail: service@hameg.com) bestellen.

Die Lüftungslöcher und die Kühlkörper des Gerätes dürfen nicht abgedeckt werden !

1.8 Wartung

Die Anzeige darf nur mit Wasser oder geeignetem Glasreiniger (aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gesäubert werden, sie ist dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien Tuch nachzureiben. Keinesfalls darf die Reinigungsüssigkeit in das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel kann die Beschriftung oder

Kunststoff- und Lackoberächen angreifen.

1.9 Umschalten der Netzspannung

Vor Inbetriebnahme des Gerätes prüfen Sie bitte, ob die verfügbare Netzspannung (115 V oder 230 V) dem auf dem Netz-spannungswahlschalter des Gerätes angegebenen Wert entspricht. Ist dies nicht der Fall, muss die Netzspannung umgeschaltet werden. Der Netzspannungswahl-

schalter bendet sich auf der Geräterückseite.

1.10 Sicherungswechsel

Die Netzeingangssicherung ist von außen zugänglich. Kaltgeräteeinbaustecker und Sicherungshalter bilden eine Einheit. Das Auswechseln der Sicherung darf nur erfolgen, wenn zuvor das Gerät vom Netz getrennt und das Netzkabel abgezogen wurde. Sicherungshalter und Netzkabel müssen unbeschädigt sein. Mit einem geeigneten Schraubenzieher (Klingenbreite ca. 2 mm) werden die an der lin-

ken und rechten Seite des Sicherungshalters bendlichen

Kunststoffarretierungen nach innen gedrückt. Der Ansatzpunkt ist am Gehäuse mit zwei schrägen Führungen markiert. Beim Entriegeln wird der Sicherungshalter durch Druckfedern nach außen gedrückt und kann entnommen werden. Die Sicherungen sind dann zugänglich und können ggf. ersetzt werden. Es ist darauf zu achten, dass die zur Seite herausstehenden Kontaktfedern nicht verbogen werden. Das Einsetzen des Sicherungshalters ist nur möglich, wenn der Führungssteg zur Buchse zeigt. Der Sicherungshalter wird gegen den Federdruck eingeschoben, bis beide Kunststoffarretierungen einrasten.

Ein Reparieren der defekten Sicherung oder das Verwenden anderer Hilfsmittel zum Überbrücken der Sicherung ist gefährlich und unzulässig. Dadurch entstandene Schäden am Gerät fallen nicht unter die Gewährleistung.

Sicherungstypen:

Größe 5 x 20 mm; 250V~, IEC 60127-2/5, EN 60127-2/5 Netzspannung Sicherungs-Nennstrom 230 V 2 x 3,15 A träge (T) 115 V 2 x 6 A träge (T)

❙ Die Außenseite des Gerätes sollte regelmäßig mit einem

weichen, nicht fasernden Staubtuch gereinigt werden.

❙ Bevor Sie das Gerät reinigen stellen Sie sicher, dass es aus-

geschaltet und von allen Spannungsversorgungen getrennt ist.

❙ Keine Teile des Gerätes dürfen mit Alkohol oder anderen

Lösungsmitteln gereinigt werden!

Bitte beachten Sie: Bei Änderung der Netzspannung ist unbedingt ein Wechsel der Sicherungen notwendig, da sonst das Gerät zerstört werden kann.

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Bezeichnung der Bedienelemente

Abb. 2.1: Frontansicht des HM8143

2 Bezeichnung der

Bedienelemente

Geräte-Vorderseite

POWER (Taste)

Netzschalter; Netzanschluss auf der Geräterückseite

REMOTE (LED)

Die REMOTE LED leuchtet, sobald das Gerät über das

Interface angesprochen wird.

3 13

CV (LED grün)

Leuchtet die CV LED, bendet sich das Gerät HM8143

im Konstantspannungsbetrieb.

4 12

CC (LED rot)

Leuchtet die CC LED bendet sich das Gerät HM8143

im Konstantstrombetrieb.

5 11

Display (je 2 x 4 digit)

Anzeige der Soll- bzw. Istwerte von Ausgangsspan-

nung und Ausgangsstrom (mit Vorzeichen).

6 10

VOLTAGE (Taste und LED)

Aktivieren der Funkion: Einstellung des Sollwertes der

Ausgangsspannung.

CURRENT (Taste und LED)

Aktivieren der Funkion: Einstellung der

Strombegrenzung

Drehknopf

Digitaler Drehgeber für die Einstellung der Sollwerte

von Strom und Spannung.

1 2 4 5 6 7 8

12 14 15

CURRENT (Taste und LED)

Aktivieren der Funktion: Einstellung der

Strombegrenzung;

Beep off: Taste CURRENT bei Einschalten gedrückt

halten

TRACKING (Taste and LED)

Aktivierung der Tracking-Funktion der 30 V-Kanäle

FUSE (Taste and LED)

Aktivierung der „Elektronischen Sicherung“

16 18

0 ... 30 V / 2 A (einstellbar)

4mm Sicherheitsbuchsen für SOURCE und sense

5 V / 2 A (fest)

4mm Sicherheitsbuchsen

OUTPUT (Taste und LED)

Ein- bzw. Ausschalten aller Kanäle

Geräte-Rückseite (siehe Abb. 2.2)

MODULATION R / L (BNC-Buchsen) Modulationseingänge für die 30 V-Kanäle, 0-10 V, max. 50 kHz

USB/RS-232 Schnittstelle (HO820) Optional: HO880, IEEE-488 (GPIB)

TRIGGER IN/OUT (BNCBuchse) Triggerein- und ausgang, TTL-Pegel

Netzspannungswähler (115 V / 230 V)

Kaltgeräteeinbaubuchse mit Sicherung

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Netzgeräte-Grundlagen

Abb. 2.2: Rückansicht des HM8143

2120 22 23 24

3 Netzgeräte-

Grundlagen

3.1 Lineare Netzteile

Linear geregelte Netzteile besitzen den Vorzug einer sehr konstanten Ausgangsspannung, selbst bei starken Netzund Lastschwankungen. Die verbleibende Restwelligkeit liegt bei guten Geräten im Bereich von 1 mV

eff

und weniger und ist weitgehend vernachlässigbar. Lineare Netzgeräte erzeugen wesentlich kleinere elektromagnetische Interferenzen als getaktete Netzgeräte.

Der konventionelle Netztransformator dient zur galvanischen Trennung von Primärkreis (Netzspannung) und Sekundärkreis (Ausgangsspannung). Der nachfolgende Gleichrichter erzeugt eine ungeregelte Gleichspannung. Kondensatoren vor und nach dem Stellglied dienen als Energiespeicher und Puffer. Als Stellglied wird meist ein Längstransistor verwendet. Eine hochpräzise Referenzspannung wird analog mit der Ausgangsspannung verglichen. Diese analoge Regelstrecke ist sehr schnell und gestattet kurze Ausregelzeiten bei Änderung der Ausgangsgrößen.

3.2 Getaktete Netzteile

SNT (Schaltnetzteile), auch SMP (switch mode powersupply) genannt, besitzen einen höheren Wirkungsgrad als lineargeregelte Netzteile. Das Stellglied (Transistor) des li-

Wechselspannung

Netz

Transformator

Gleichrichter

Stellglied

analoger Regler

Ausgang

Referenzspannung

REF

Gleichspannung

GND

OPVA

TR1

Abb. 3.1: Linare Schaltung

nearen Netzteiles wird durch einen Schalter (Schalttransistor) ersetzt. Die gleichgerichtete Spannung wird entsprechend der benötigten Ausgangsleistung des Netzteiles „zerhackt“. Die Größe der Ausgangsspannung und die übertragene Leistung lässt sich durch die Einschaltdauer des Schalttransistors regeln. Prinzipiell werden zwei Arten von getakteten Netzteilen unterschieden:

a) Primär getaktete Schaltnetzteile, deren Netzeingangsspannung gleichgerichtet wird. Infolge der höheren Spannung wird nur eine kleine Eingangskapazität benötigt. Die im Kondensator gespeicherte Energie ist proportional zum Quadrat der Eingangsspannung, gemäß der Formel: E = ½ x C x U²

b) Sekundär getaktete Schaltnetzteile erhalten ihre Eingangsspannung für den Schaltregler von einem Netztransformator. Diese wird gleichgerichtet und mit entsprechend größeren Kapazitäten gesiebt.

Beiden Arten gemeinsam ist der im Vergleich zum Längsregler umfangreichere Schaltungsaufwand und der bes-

Wechselspannung

NetzGleichrichter

HFTransformator

Gleichrichter

Filter

Ausgang

Potentialtrennung

Gleichspannung

GND

Schalttransistor

Abschirmband

OPVA

Regler

GND

Abb. 3.2: Primär getaktetes Schaltnetzteil

Wechselspannung

SchaltTransistor

Gleichrichter Filter

Ausgang

Gleichspannung

GND

NetzTransformator

OPVA

Regler

GND

Abb. 3.3: Sekundär getaktetes Schaltnetzteil

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Netzgeräte-Grundlagen

sere Wirkungsgrad von 70% bis 95%. Durch Takten mit einer höheren Frequenz wird ein kleineres Volumen der benötigten Transformatoren und Drosseln erreicht. Wickelkerngröße und Windungszahl dieser Bauelemente nehmen mit zunehmender Frequenz ab. Mit steigender Schaltfrequenz ist auch die, pro Periode zu speichernde und wieder abzugebende, Ladung Q, bei konstantem Wechselstrom I (Stromwelligkeit), geringer und eine kleinere Ausgangskapazität wird benötigt. Gleichzeitig steigen mit der Frequenz die Schaltverluste im Transistor und den Dioden. Die Magnetisierungsverluste werden größer und der Aufwand zur Siebung hochfrequenter Störspannungen nimmt zu.

3.3 Parallel- und Serienbetrieb

Bedingung für diese Betriebsarten ist, dass die Netzgeräte für den Parallelbetrieb und/oder Serienbetrieb dimensioniert sind. Dies ist bei HAMEG Netzgeräten der Fall. Die Ausgangsspannungen, welche kombiniert werden sollen, sind in der Regel voneinander unabhängig. Dabei können die Ausgänge eines Netzgerätes und zusätzlich auch die Ausgänge eines weiteren Netzgerätes miteinander verbunden werden.

Serienbetrieb

Wie Abb. 3.5 zeigt addieren sich bei dieser Art der Verschaltung die einzelnen Ausgangsspannungen. Die dabei entstehende Gesamtspannung kann dabei leicht die Schutzkleinspannung von 42 V überschreiten.

Beachten Sie, dass in diesem Fall das Berühren von spannungsführenden Teilen lebensgefährlich ist. Es wird vorausgesetzt, dass nur Personen, welche entsprechend ausgebildet und unterwiesen sind, die Netzgeräte und die daran angeschlossenen Verbrau-

cher bedienen. Es ießt durch alle Ausgänge der

selbe Strom.

Abb. 3.4: Die Ladung eines Schaltnetzteiles

T 2

 Q

 I

Abb. 3.5: Serienbetrieb

Die Strombegrenzungen, der in Serie geschalteten Ausgänge, sollten auf den gleichen Wert eingestellt sein. Geht ein Ausgang in die Strombegrenzung, bricht ansonsten die Gesamtspannung zusammen.

Parallelbetrieb

Ist es notwendig den Gesamtstrom zu vergrößern, werden die Ausgänge der Netzgeräte parallel verschaltet. Die Ausgangsspannungen der einzelnen Ausgänge werden so genau wie möglich auf den selben Spannungswert eingestellt. Es ist nicht ungewöhnlich, dass bei dieser Betriebsart ein Spannungsausgang bis an die Strombegrenzung belastet wird. Der andere Spannungsausgang liefert dann den restlichen noch fehlenden Strom. Mit etwas Geschick lassen sich beide Ausgangsspannungen so einstellen, dass die Ausgangsströme jedes Ausganges in etwa gleich groß sind. Dies ist empfehlenswert, aber kein Muss. Der maximal mögliche Gesamtstrom ist die Summe der Einzelströme der parallel geschalteten Quellen.

Beispiel:

Ein Verbraucher zieht an 12 V einen Strom von 2,7 A. Jeder 30 V-Ausgang des HM8143 kann maximal 2 A. Damit nun der Verbraucher mit dem HM8143 versorgt werden kann, sind die Ausgangsspannungen beider 30 V-Ausgänge auf 12 V einzustellen. Danach werden die beiden schwarzen Sicherheitsbuchsen und die beiden roten Sicherheitsbuchsen miteinander verbunden (Parallelschaltung). Der Verbraucher wird an das Netzgerät angeschlossen und mit der Taste OUTPUT die beiden parallelgeschalteten Ein gänge zugeschaltet. In der Regel geht ein Ausgang in die Strombegrenzung und liefert ca. 2 A. Der andere Ausgang funktioniert normal und liefert die fehlenden 700 mA.

Abb. 3.6: Parallelbetrieb

Parallelbetrieb mit gleichzeitiger Modulation ist nicht möglich und kann zur Zerstörung des Netzgerätes führen.

Achten Sie beim Parallelschalten von HAMEG Netzgeräten mit Netzteilen anderer Hersteller darauf, dass die Einzelströme der einzelnen Quellen gleichmäßig verteilt sind. Es können bei parallelgeschalteten Netzgeräten Ausgleichsströme innerhalb der Netzgeräte ießen. HAMEG Netzgeräte sind für Parallel- und Serienbetrieb dimensioniert. Verwenden Sie Netzgeräte eines anderen Herstellers als HAMEG, welche nicht überlastsicher sind, können diese durch die ungleiche Verteilung zerstört werden.

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Anschließen der Last

3.4 Strombegrenzung

Strombegrenzung bedeutet, dass nur ein bestimmter maximaler Strom ießen kann. Dieser wird vor der Inbetriebnahme einer Versuchsschaltung am Netzgerät eingestellt. Damit soll verhindert werden, dass im Fehlerfall (z.B. Kurzschluss) ein Schaden an der Versuchsschaltung entsteht.

Abb. 3.7 zeigt, dass die Ausgangsspannung U

out

unver-

ändert bleibt und der Wert für I

out

immer größer wird (Bereich der Spannungsregelung). Wird nun der eingestellte Stromwert I

max

erreicht, setzt die Stromregelung ein. Das

bedeutet, dass trotz zunehmender Belastung der Wert I

max

nicht größer wird.

Stattdessen wird die Spannung U

out

immer kleiner. Im Kurzschlussfall fast 0 Volt. Der ießende Strom bleibt jedoch auf I

max

begrenzt.

3.5 Elektronische Sicherung (ELECTRONIC FUSE)

Um einen angeschlossenen empndlichen Verbraucher im

Fehlerfall noch besser vor Schaden zu schützen, besitzt das HM 8143 eine elektronische Sicherung. Im Fehlerfall schaltet diese, innerhalb kürzester Zeit nach Erreichen von I

max

, alle Ausgänge des Netzgerätes aus. Ist der Fehler behoben, können die Ausgänge mit der Taste OUTPUT wieder eingeschaltet werden.

out

const

max

Stromregelung

Spannungsregelung

Abb. 3.7: Strombegrenzung

4 Anschließen der

Last

Schließen Sie Ihre Last an den mittleren Sicherheitsbuchsen an. Benutzen Sie für den Anschluss 4 mm Bananenstecker.

Die jeweils äußeren Buchsen sind SENSE-Eingänge. Mit den beiden Senseleitungen lassen sich Spannungsabfälle auf den Lastzuleitungen ausgleichen. Diesen Spannungsabfall gleicht das HM8143 automatisch aus, so dass am Verbraucher die tatsächlich eingestellte Spannung anliegt. Schließen Sie an den SENSE-Eingängen zwei separate Messleitungen parallel zu den Anschlussleitungen der Last an.

Beispiel:

Bei Anschluss kleiner Lasten ist bei einem linear geregelten Netzgerät immer darauf zu achten, dass die gesamte nicht benötigte Leistung immer in Wärme umgewandelt wird. Werden nun 4 V x 2 A = 8 W an den beiden 32-V-Kanälen ein

gestellt, so werden ca. 26 V x 2 A = 52 W (pro Kanal) als verbleibende Leistung in Wärme umgewandelt (= 104 W). Dies ist ein typisches Verhalten für ein linear geregeltes Netzgerät.

In diesem Beispiel führt dies zu einer hohen Wärmebelas

tung, weil die anfallende Wärme nicht kontinuierlich aus dem HM8143 Chassis transportiert werden kann. Daher kann es in diesem Fall zu einer Abschaltung der Kanäle führen, um die interne Schaltung zu schützen. Bei Anschluss kleiner Lasten ist daher die Verwendung eines Schaltnetzteiles (z.B. der HMP-Serie) zu empfehlen. Ein Schaltnetzteil produziert Wärme für die genutzte, nicht für die ungenutzte Leistung.

Abb. 4.1: Kompenstion des Spannungabfalls

Bitte beachten Sie die Polarität der Leistungsausgänge: Die schwarze Buchse ist der negative, die rote Buchse der positive Anschluss.

Bei kontinuierlicher Nutzung wird für geringe Lasten ein Schaltnetzteil empfohlen. Je größer die Last, desto besser eignet sich ein linear geregeltes Netzgerät.

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Die Bedienung des HM8143

5 Die Bedienung

des HM8143

5.1 Inbetriebnahme

Beachten Sie bitte besonders bei der ersten Inbetriebnahme des Gerätes folgende Punkte:

❙ Die verfügbare Netzspannung muss mit dem auf der

Geräterückseite (Netzspannungswahlschalter) angegebenen Wert übereinstimmen.

❙ Vorschriftsmäßiger Anschluss an Schutzkontaktsteckdose

oder Schutz-Trenntransformatoren der Schutzklasse 2 ❙ Keine sichtbaren Beschädigungen am Gerät ❙ Keine Beschädigungen an der Anschlussleitung ❙ Keine losen Teile im Gerät

5.2 Einschalten

Durch Betätigen der POWER-Taste wird das Gerät eingeschaltet. Anschließend führt das Gerät einen Selbsttest durch. Dabei werden alle wichtigen Funktionen des Gerätes, sowie der Inhalt der internen Speicher überprüft. Äußeres Zeichen dieses Testvorganges ist die Anzeige der Gerätebezeichnung und der Version der Firmware (z.B. HM8143 1.15) auf den beiden Anzeigen. Ab Version 2.40 erscheinen außerdem die eingestellte Anzeige-Geschwindigkeit und die Übertragungsrate im rechten Display. Bitte beachten Sie hierzu die entsprechenden Abschnitte „Umschalten der Baudrate“ und „Umschalten der Anzeige-Geschwindigkeit“.

Die Sollwerte der Ausgangsspannungen und die Strombegrenzungen werden in einem nichtüchtigen Speicher abgelegt und beim Wiedereinschalten abgerufen. Die Ausgänge und die Funktionen TRACKING und FUSE sind standardmäßig bei Betriebsbeginn immer ausgeschaltet, um Zerstörungen an angeschlossenen Verbrauchern durch evtl. zu hohe Betriebsspannung oder hohen Strom beim Einschalten, bedingt durch die vorher gespeicherte Geräteeinstellung, zu vermeiden.

5.3 Abschalten des Tastentons

Das HM8143 bietet die Möglichkeit, den Tastenton an- bzw. abzuschalten. Wenn Sie beim Einschalten des Gerätes die Taste CURRENT des rechten Kanals gedrück halten, wird der Tastenton (Beeper) dauerhaft abgeschaltet. Dies wird im EEPROM gespeichert. Nach dem gleichen Prinzip können Sie den Tastenton wieder dauerhaft aktivieren.

Achtung: Das HM8143 ist nicht gegen Verpolung geschützt! Ist z.B. im Serienbetrieb der +Pol des ersten Ausgangs mit dem –Pol des zweiten Ausgangs verschaltet, sollte darauf geachtet werden, dass in der zu versorgenden Schaltung kein Kurzschluss auftritt. Ansonsten ist das Gerät verpolt und kann dadurch zerstört werden.

5.4 Einstellung der Ausgangsspannungen und der Strombegrenzung

Die Einstellung der Parameter (Spannungssollwerte und Strombegrenzung) erfolgt durch den Drehgeber

. Zur Veränderung der Einstellwerte müssen die entsprechenden Parameter erst durch die Tasten VOLTAGE

/ 10 bzw.

CURRENT

/ 9 aktiviert werden. Mit dem Drehgeber ist dann eine schnelle und einfache Einstellung des gewünschten Wertes möglich.

Bei aktivierten Ausgängen (OUTPUT LED

leuchtet) bendet sich das HM8143 standardmäßig im IST-Wert-Anzeigemodus, d.h. das Netzgerät zeigt die gemessenen Werte für Spannung und Strom an (U

out

bzw. I

out

). Ein Druck auf die

Taste VOLTAGE

/ 10 bzw. CURRENT 7 / 9 aktiviert den Einstellmodus. Diese Betriebsart wird durch die LED über den Tasten VOLTAGE

/ 10 bzw. CURRENT gekennzeichnet. Im dazugehörigen Display wird nun der Sollwert der Ausgangsspannung bzw. der Strombegrenzung angezeigt. Es lassen sich dann die gewünschte Ausgangsspannung bzw. ein Wert für die Strombegrenzung mit dem Drehgeber

vorgeben. Etwa zwei Sekunden nach der letzten Betätigung des Drehgebers wird diese Betriebsart aufgehoben. Das Ge-

rät bendet sich dann wieder im IST-Wert-Anzeigemodus,

d.h. alle Displays zeigen IST-Werte der Parameter Ausgangsspannung bzw. -strom an.

5.5 Triggereingang / Triggerausgang (Start/Stop)

Um z.B. eine einwandfreie Triggerung eines angeschlossenen Oszilloskops auf die Ausgangssignale des HM8143 im Arbitrary-Betrieb zu ermöglichen, besitzt das Gerät auf der Rückseite eine Triggerbuchse

. Sie ist als Tristate-Ausgang ausgeführt und ermöglicht die Entnahme eines Triggersignals beim Start jeder Signalperiode im Arbitrary-Betrieb. Außerdem kann die Auslösung der Arbitrary-Funktion durch ein externes Triggersignal (TTL-Pegel) erfolgen.

5.6 Modulationseingänge

Der Einsatz des HM8143 als modulierbarer Leistungsverstärker wird durch die Modulationseingänge MODULATION R/L

auf der Geräterückseite ermöglicht. Die Verstärkung der Eingangsspannung beträgt 3. Der Frequenzbereich (-3 dB) reicht von DC bis 50 kHz. Es sind externe Steuerspannungen von 0 V bis 10 V zulässig.

Für die Ausgangsspannung des HM8143 ergibt sich:

out

= (U

modin

x 3) + U

soll

Wenn die Modulation genutzt wird, ist ein gleichzeitiger Parallelbetrieb nicht zulässig, dies kann zur Zerstörung des Gerätes führen.

Beachten Sie, dass die Summe Uout = (Umodin x 3) + Usoll den Betrag von 30 V nicht überschreiten darf, da sonst die korrekte Funktionsweise der Stromregelung nicht mehr gewährleistet ist und der angeschlossene Verbraucher zerstört werden kann!

VORSICHT: Schalten Sie das Netzgerät nicht aus, solange der Ausgang aktiviert ist (LED der OUTPUT Taste leuchtet)! Dies

könnte Ihren Prüing zerstören.

Page 11

Die Bedienung des HM8143

Beispiel: Modulationsquelle: U

mod

= 2,0 V

mod

= 50 Hz

Kanal 1 U

soll

= 10 V

Kanal 3 U

soll

= 10 V

5.7 Tracking

Gleichzeitiges Verändern der Parameter der beiden 30-VKanäle ist mit Hilfe der Tracking-Funktion möglich, d. h. beide Einstellwerte für die Versorgungsspannung bzw. beide Vorgabewerte für die Strombegrenzung lassen sich mit Hilfe der Tracking-Funktion gleichzeitig verändern. Sie wird vor der Veränderung des gewünschten Parameters durch Betätigung der TRACKING-Taste

aktiviert. Dadurch werden zunächst alle vorher aktivierten Funktionen gelöscht. Ab diesem Zeitpunkt werden nach Aufruf einer Einstellfunktion beide Kanäle (+5 V ist nicht betroffen) simultan verändert.

Dabei ist unerheblich, welche Werte vor der Veränderung eines Parameters eingestellt waren. Das HM8143 behält beim Tracking die vorher eingestellte Spannungs- oder Stromdifferenz zwischen den Kanälen bei, außer bei Erreichen der minimalen bzw. maximalen Werte der Strombegrenzung (0,005 A bzw. 2 A) oder Spannung (0 V bzw. 30 V) eines Kanals. In diesem Fall wird die Spannungs- bzw. Stromdifferenz solange reduziert, bis diese Null erreicht, d.h. bis für die Spannungs- bzw. Strombegrenzungswerte beider Kanäle der minimale bzw. maximale Wert eingestellt worden ist. Erneutes Betätigen der TRACKING-Taste

schaltet die Funkion ab.

Bei einer Modulationsspannung von 2 Vss darf maximal ein Spannungswert von 24,00 V am HM8143 eingestellt werden.

5.8 Umschalten der Anzeige-Geschwindigkeit

Ab Firmwareversion 2.40 kann die Anzeigegeschwindigkeit der Ist-Werte von Strom und Spannung variiert werden. Die eingestellte Anzeige-Geschwindigkeit wird beim Bootvorgang im Spannungsdisplay von Kanal 2

angezeigt.

L = Low Display Rate, d.h. der dargestellte Wert entspricht dem Mittelwert aus 8 Messungen. Es werden ca. 3 Werte pro Sekunde angezeigt.

H = High Display Rate, d.h. die gemessenen Werte werden direkt auf dem Display angezeigt. Es werden ca. 24 Werte pro Sekunde angezeigt.

Um die Anzeige-Geschwindigkeit zu verändern, halten Sie beim Einschalten des Geräts die TRACKING-Taste

, bis Sie 3 Pieptöne hören. Die Anzeigegeschwindigkeit wird nach folgendem Schema umgestellt: L

> H > L etc.

Bitte beachten Sie, dass auch die über die Schnittstelle ausgegeben Daten (z.B. mit dem Befehl MI1) nach obigem Schema verarbeitet werden.

Ist die Masse der Modulationsquelle mit der Netzmasse verbunden, so ist die Modulationsquelle über einen Trenntrafo zu betreiben, da ansonsten die Potenzialtrennung am Netzgerät nicht mehr gegeben ist.

0 V

1 V

2 V

Modulations-Signal

10 V

13 V

16 V

0 V

3 V

6 V

Kanal II

Kanal I

Page 12

Betriebsarten

6 Betriebsarten

6.1 Konstantspannungsbetrieb (CV)

Das Netzgerät HM8143 ermöglicht verschiedene Be-

triebsarten. Die wohl am häugsten verwendete ist die als

Spannungsquelle. Sie stellt die normale Betriebsart der Stromversorgung dar und wird im Display durch Leuch

ten der LED CV oder (constant voltage; U

ist

= U

soll

und I

ist

< I

soll

) angezeigt. Die im Display dargestellten Werte sind in diesem Fall die gemessene Ausgangsspannung und der gemessene abgegebene Strom.

6.2 Konstantstrombetrieb (CC)

Sobald der Ausgangsstrom den durch die Strombegrenzung vorgegebenen Wert erreicht und die elektronische Sicherung nicht aktiviert ist (siehe Abschnitt Elektronische Sicherung), geht das Netzgerät automatisch in die Betriebsart Stromquelle über. Dieser Betriebszustand wird durch Leuchten der LED CC oder (constant current; I

ist

soll

und U

ist

soll

) angezeigt, wobei die LED CV oder erlischt. Im Allgemeinen sinkt hierbei die eingestellte Ausgangsspannung. Der aktuelle Messwert ist auf der Anzeige ablesbar. Diese Betriebsart ist nur möglich, wenn die elektronische Sicherung nicht aktiviert ist (FUSE-LED ist aus). Siehe hierzu den Abschnitt Elektronische Sicherung.

6.3 Elektronische Last

Darüber hinaus bietet das HM8143 die Betriebsart als elektronische Last. Der Wechsel zwischen den Betriebsarten erfolgt automatisch und ist an einem Minus-Zeichen (–) vor dem angezeigten Stromwert erkennbar. Für diese Betriebsart gelten ebenso die Grenzwerte für Spannung und Strom wie im Normalbetrieb. Im Normalfall ist in dieser Betriebsart die gemessene Ausgangsspannung größer als die vorgegebene Sollspannung (U

ist

> U

soll

6.4 Serien- oder Parallelbetrieb

Zur Erhöhung von Ausgangsspannung und Strömen lassen sich die beiden Kanäle in Reihen- oder Parallelschaltung betreiben. Dabei ist darauf zu achten, dass bei der

Reihenschaltung die zulässige Schutzkleinspannung überschritten werden kann. Das HM8143 darf dann nur von Personal bedient werden, das mit den damit verbundenen Gefahren vertraut ist.

Parallelbetrieb mit gleichzeitiger Modulation ist nicht möglich und kann zur Zerstörung des Netzgerätes führen.

6.5 Arbitrary-Modus

Mit dem HM8143 können frei programmierbare Signalformen erzeugt und innerhalb der vom Gerät vorgegebenen Grenzwerte für Spannung und Strom wiedergegeben werden. Die Arbitrary-Funktion ist nur über die Schnittstelle aufrufbar. Siehe hierzu den Abschnitt Arbitrary.

Page 13

Sicherungseinrichtungen

7 Sicherungsein-

richtungen

Das HM8143 verfügt über verschiedene Sicherungseinrichtungen gegen Überlastung, die bei Kurzschluss und Übertemperatur eine Zerstörung des Gerätes verhindern.

7.1 Strombegrenzung

Sobald der Ausgangsstrom den für die Strombegrenzung eingestellten Wert erreicht, wechselt das Netzgerät automatisch in die Betriebsart Stromquelle. Die Ansprechzeit beträgt ca. 200 µs, d.h. während dieser Zeit kann der Wert des Ausgangsstromes den eingestellten Maximalwert überschreiten.

7.2 Elektronische Sicherung

Um einen angeschlossenen empndlichen Verbraucher im

Fehlerfall noch besser vor Schaden zu schützen, besitzt das HM 8143 eine elektronische Sicherung. Die elektronische Sicherung wird durch Drücken der Taste FUSE aktiviert (FUSE LED leuchtet). Im Fehlerfall schaltet diese, innerhalb kürzester Zeit nach Erreichen der eingestellten Strombegrenzung I

max

, alle Ausgänge des Netzgerätes aus. Ist der Fehler behoben, können die Ausgänge mit der Taste OUTPUT wieder eingeschaltet werden.

Ist die elektronische Sicherung aktiviert, gilt diese Funktion für alle Kanäle. Durch erneutes Drücken der Taste FUSE wird die elektronische Sicherung deaktiviert (FUSE LED ist aus).

7.3 Kühlung

Die im HM8143 erzeugte Wärme wird durch einen temperaturgeregelten Lüfter nach außen abgeführt. Dieser bendet sich zusammen mit dem Kühlkörper in einem „Kühlkanal“, der quer im Gerät verläuft. Die Luft wird auf der rechten Geräteseite angesaugt und auf der linken Geräteseite wieder ausgeblasen. Dadurch wird verhindert, dass die Staubbelastung im Gerät selbst zu groß wird, da dadurch die Wärmeabfuhr behindert werden würde. Es muss sichergestellt sein, dass auf beiden Seiten des HM8143 genügend Platz für den Wärmeaustausch vorhanden ist.

Sollte trotzdem die Temperatur im Innern des HM8143 auf über 80 °C steigen, greift eine Übertemperatursicherung ein. Die Ausgänge werden dann automatisch abgeschaltet. Nach erfolgter Abkühlung können die Ausgänge durch Betätigung der OUTPUT-Taste wieder eingeschaltet werden.

Die Lüftungslöcher und die Kühlkörper des Gerätes dürfen nicht abgedeckt werden !

7.4 Fehlermeldungen

Bei Störungen gibt das HM8143 Fehlermeldungen aus. Diese werden auf dem linken Display des Geräts angezeigt:

Geräteanzeige Bedeutung

E1 Störung Kanal 1 E3 Störung Kanal 2 E2 Störung Kanal 3

Tritt einer dieser Fehler auf ist das Gerät auszuschalten. Tritt nach erneutem Einschalten der Fehler weiterhin auf, liegt ein Reparaturfall vor. Bitte setzen Sie sich mit dem HAMEG-Service (Tel: ++49 (0) 6182 800 500, E-Mail: service@hameg.com) in Verbindung.

Page 14

Fernsteuerung

8 Fernsteuerung

8.1 Schnittstellen

Das HM8143 ist standardmäßig mit einer USB/RS-232 Schnittstelle ausgestattet. Optional kann eine IEEE488-Schnittstelle eingebaut werden. Wir empfehlen den Einbau ab Werk.

Das Gerät kann über diese Schnittstellen vom PC aus programmiert werden. Funktionen und Bereiche können geschaltet und Messdaten eingelesen werden, die im Gerät gesammelt wurden. Die Treiber für diese Schnittstellen nden sie sowohl auf der dem Messgerät beigelegten Produkt-CD, als auch auf http://www.hameg.com.

Schnittstellenparameter RS-232:

9600 Baud, kein Paritätsbit, 8 Datenbits, 1 Stoppbits

USB-Schnittstelle

Das Netzgerät muss nicht konguriert werden. Bei Bedarf

kann die Baudrate geändert werden. Verbinden Sie den HM8143 mit einem USB-Kabel mit Ihrem PC und installieren Sie die Treiber der USB-Schnittstelle wie im Handbuch der USB-Schnittstelle (HO820) beschrieben.

IEEE-488 (GPIB)-Schnittstelle (Option)

Sie müssen lediglich die GPIB-Adresse des Funktionsgenerators an der GPIB-Schnittstelle auf der Geräterückseite einstellen und ihn mit einem GPIB-Kabel an Ihren PC anschließen. Einstellungen können nur vor dem Starten des Gerätes erfolgen, während dem Betrieb ist dies nicht möglich.

8.2 Allgemeine Hinweise

Das HM8143 geht sofort in den Remote-Status, sobald ein Befehl am Interface ansteht. Die REMOTE-LED leuchtet und die Bedienelemente sind dann gesperrt. Das Gerät ermöglicht auch einen gemischten Betrieb (Mixed). In dieser Betriebsart sind auch die Frontbedienelemente aktiv (Befehl MX1). Alle Befehle sind mit ENTER (entspricht 0x0D) abzuschließen. Die Befehle können sowohl aus Klein- als auch aus Großbuchstaben bestehen.

8.3 Umschalten der Baudrate

(ab Version 2.40)

Ab Firmwareversion 2.40 kann die Baudrate des HM8143 variiert werden. Die eingestellte Übertragungrate wird beim Bootvorgang im Stromdisplay von Kanal 2 angezeigt. Ist die Baudrate auf 19200 Baud eingestellt, zeigt das Gerät „19.2“ an. Um die Übertragungsrate umzustellen, halten Sie beim Einschalten des Geräts die OUTPUT-Taste solange gedrückt, bis Sie 3 Pieptöne hören. Die Baudrate wird nach folgendem Schema umgestellt: 9600

> 19200 > 4800 >

9600 etc.

Pro Bootvorgang ist nur eine Umstellung möglich, d.h. um die Baudrate von 4800 Baud auf 19200 Baud zu verändern, muss das Gerät zwei Mal mit gedrückter OUTPUT-Taste gestartet werden.

Bitte beachten Sie, dass bei der Verwendung der IEEE-488 (GPIB)-Schnittstelle HO880 die Übertragungsrate auf 9600 Baud einzustellen ist.

8.4 Befehlesreferenz

RM1 + RMO

Format: RM1 Funktion: Einschalten des Remote-Zustandes Die Frontbedienelemente werden gesperrt. Eine

Bedienung des Netzgeräts kann jetzt nur noch mit dem Interface erfolgen. Dieser Zustand kann

durch Senden des RM0-Befehls beendet werden. Format: RM0 Funktion: Ausschalten des Remote-Zustandes Das Gerät wird wieder über die Frontbedienele-

mente bedienbar.

MX1 + MXO

Format: MX1 Funktion: Schaltet das Netzgerät aus dem Remote-Modus

in den Mixed-Modus. Im Mixed-Modus kann so-

wohl über das Interface als auch über die Front-

bedienelemente auf dem Gerät zugegriffen

werden. Format: MX0 Funktion: Rücksetzen des Mixed-Modus in den Remote-

Betrieb.

SU1 + SU2

Format: SU1:V V.mVmV bzw. SU2

:01.34

SU1:V V.mVmV bzw. SU2

:01.34

Funktion: Setze Spannung 1 bzw. Spannung 2 auf den

angegebenen Wert (Sollwert-Einstellung;

BCD-Ziffern-Format) Beispiele: SU1:1.23 → U1 = 1.23 V SU2:12.34 → U2 = 12.34 V

SI1 + SI2

Format: SI1:A.mAmAmA bzw. SI2:0.123 SI1:A.mAmAmA bzw. SI2:0.123 Funktion: Setze Strom 1 bzw. Strom 2 auf den an-

gegebenen Wert (Grenzwert-Einstellung;

BCD-Ziffern-Format) Beispiele: SI1:1.000 → I1 = 1.000 A SI2:0.123 → I2 = 0.123 A

RU1 + RU2

Format: RU1 bzw. RU2 Antwort: U1:12.34V bzw. U2:12.34V Funktion: Die zurückgesendeten Spannungswerte entspre-

chen den eingestellten Sollwerten der Spannung.

Zur Abfrage der Istwerte werden die MUx-Be-

fehle verwendet.

Page 15

Fernsteuerung

RI1 + RI2

Format: RI1 bzw. RI2 Antwort: I1: 1.000A bzw. I2: 0.012A Funktion: Die zurückgesendeten Stromwerte entsprechen

den eingestellten Grenzwerten des Stromes. Zur Abfrage der Istwerte werden die MIx-Befehle verwendet.

MU1 + MU2

Format: MU1 bzw. MU2 Antwort: U1:12.34V bzw. U2:12.34V Funktion: Die zurückgesendeten Spannungswerte entspre-

chen den bei der letzten Messung gemessenen Istwerten der an den Ausgangsbuchsen anstehenden Spannungen. Zur Abfrage der Sollwerte werden die RUx-Befehle verwendet.

MI1 + MI2

Format: MI1 bzw. MI2 Antwort: I1=+1.000A bzw. I2=-0.123A Funktion: Die zurückgesendeten Stromwerte entsprechen

den bei der letzten Messung gemessenen Istwerten des entnommenen Stromes. Zur Abfrage der Grenzwerte werden die RIx-Befehle verwendet. Sind die Ausgänge ausgeschaltet, so lautet die Antwort I1: 0.000A

TRU

Format: TRU:V V.mVmV TRU:V V.mVmV Funktion: Setze Spannung 1 und Spannung 2 auf den an-

gegebenen Wert (Sollwerteinstellung im TRACKINGBetrieb). Die Eingaben müssen im BCD-Ziffern-

Format erfolgen. Beispiele: TRU:1.23 → U1 = U2 = 1.23 V TRU:01.23 → U1 = U2 = 1.23 V TRU:12.34 → U1 = U2 = 12.34 V

TRI

Format: TRI:A.mAmAmA TRI:A.mAmAmA Funktion: Setze Strom 1 und Strom 2 auf den angegebe-

nen Wert (Sollwerteinstellung im TRACKING-Be-

trieb). Die Eingaben müssen im BCD-Ziffern-For-

mat erfolgen. Beispiele: TRI:1.0 00 → I1 = I2 = 1.000 A TRI:0.123 → I1 = I2 = 0.123 A

STA

Format: STA STA? Antwort: OP1/0 CV1/CC1 CV2/CC2 RM0/1 Funktion: Dieser Befehl gibt einen String zurück, der Aus-

kunft über den momentanen Gerätestatus gibt.

OP0 Die Ausgänge sind abgeschaltet. OP1 Die Ausgänge sind eingeschaltet. CV1 Quelle 1 Konstantspannungsbetrieb

CC1 Quelle 1 Konstantstrombetrieb CV2 Quelle 2 Konstantspannungsbetrieb CC2 Quelle 2 Konstantstrombetrieb RM1 Gerät im Fernbedienungszustand RM0 Gerät nicht im Fernbedienungszustand Beispiel: Sind die Ausgänge aktiviert, antwortet das

HM8143 z.B. mit folgendem String, wobei sich Kanal I im Konstantspannungsbetrieb und Kanal

II im Konstantstrombetrieb bendet:

OP1 CV1 CC2 RM1 Sind die Ausgänge abgeschaltet, beinhaltet der

Antwortstring statt der Zustände der Kanäle I und II zwei mal drei Querstriche (––– –––).

OP0 ––– ––– RM1

OP1 + OP0

Format: OP1 Funktion: Die Ausgangsbuchsen werden eingeschaltet.

Format: OP0 Funktion: Die Ausgangsbuchsen werden abgeschaltet.

SF + CF

Format: SF Funktion: Aktivieren der elektronischen Sicherung. (Set fuse)

Format: CF Funktion: Deaktivieren der elektronischen Sicherung. (Clear fuse)

Clear

Format: CLR Funktion: Die Ausgänge werden abgeschaltet, Spannun-

gen und Ströme auf 0 gesetzt. Die Trackingfunktion und die elektronische Sicherung werden von

diesem Befehl nicht beeinusst.

VER

Format: VER Antwort: x.xx Funktion: Anzeige der Softwareversion des HM8143. Beisp iel: 1.15

ID?

Format: ID? *IDN? Antwort: HAMEG Instruments,HM8143,x.xx Funktion: HAMEG Gerätekennung Beispiel: HAMEG Instruments,HM8143,1.15

8.5 Arbitrary

Der Arbitrary-Modus dient zur Erzeugung nahezu beliebig strukturierter Kurvenverläufe. Hierzu kann eine Wertetabelle mit bis zu 1024 Eintragungen (Software Limitierung) von Spannungs- und Zeitwerten erstellt werden. Diese Wertetabelle wird in einem Speicher abgelegt und bleibt auch nach dem Ausschalten des HM8143 für mehrere Tage gespeichert.

Page 16

Fernsteuerung

Zur Bedienung und Programmierung dieser Funktion stehen folgende Befehle zur Verfügung: ABT Arbitrary Werteübertragung RUN Start der Kurvenformerzeugung STP Stop der Kurvenformerzeugung und Verlassen des Arbitrary-Modus

Der Arbitrary-Modus kann auf drei Arten unterbrochen werden:

❙ durch die OUTPUT-Taste (nur im Mixed-Mode) ❙ durch den Befehl „STP“ ❙ durch den Befehl „OP0“

Während einer laufenden Kurvenformerzeugung sind die Frontbedienelemente des Gerätes, außer im Mixed-Betrieb, abgeschaltet. Durch Betätigen der OUTPUT-Taste kann im Mixed-Betrieb der Arbitrary-Modus abgebrochen werden. Die Ausgänge werden dabei abgeschaltet, das Arbitrary-Signal läuft jedoch intern weiter. Durch nochmaliges Betätigen werden die Ausgänge des Netzgerätes wieder zugeschaltet.

Eine Kurvenform wird entweder nach Empfang des Befehls RUN oder wenn das Signal an der BNC-Buchse (TRIGGER IN/OUT) von HIGH nach LOW wechselt, erzeugt.

Während des Arbitrary-Betriebes werden auf der rechten Anzeige die IST-Werte, bei aktivierten Ausgängen bzw. die SOLL-Werte bei abgeschalteten Ausgängen des rechten Kanals angezeigt. Das Display des linken Kanals zeigt 8 Querstriche an. Nach Beendigung der Arbitrary-Funktion wird der Arbitrary-Modus automatisch verlassen und das linke Display zeigt die zuletzt eingestellten Parameter an.

Ein Neustart der Arbitrary-Funktion beginnt wieder mit dem ersten Wert der Funktion. Bei laufender ArbitraryFunktion kann die Einstellung der Strombegrenzung nicht geändert werden. Die Stromabgabe bzw. Aufnahme kann den eingestellten Wert nicht überschreiten. Um ein Jittern der Kurvenform zu vermeiden, sollte, während die Funktion abläuft, auf jegliche Datenübertragung mittels der Schnittstelle verzichtet werden mit Ausnahme des abbrechenden Befehls STP und der Befehle OP1 bzw. OP0.

Achtung: Der Arbitrary-Modus bezieht sich nur auf den linken Kanal. Nur mit diesem Kanal ist eine Kurvenformgenerierung möglich.

Wird die Arbitrary-Funktion durch das Triggersignal gestartet, wird nur eine Periode des Arbitrary-Signals erzeugt.

Abb. 8.1: Display von Kanal I im ArbitraryModus

ABT:

Format: ABT:<Werteliste>N<Anzahl der Wiederholungen>

ABT:t VV.mVmV tVV.mVmV .... Nn oder

ABT tVV.mVmV tVV.mVmV .... Nn

t = Zeitcode 0-9, A,B,C,D,E,F; VV.mVmV = 0-30 V N = Tabellenendezeichen,

n = Anzahl der Wiederholungen: n = 0: unendliche Wiederholung n = 1..255: 1 bis 255fache Wiederholung

Funktion: Programmierung der Arbitrary-Funktion.

Das Netzgerät erlaubt die Anlage einer Datenliste

mit bis zu 1024 Spannungswerten mit den dazu-

gehörenden Verweilzeiten. Die Übergabe dieser

Liste erfolgt als Kennzahl der Verweildauer und

Spannungswerten im Bereich von 0-30 V, an de-

ren Ende die Angabe der Anzahl der Wiederho-

lungen für diese Liste steht.

Die Zeiten, während der die Spannungswerte an

den Ausgangsbuchsen des Netzgerätes anste-

hen, ergeben sich aus folgender Tabelle: 0

= 100 µs

= 1 ms

= 2 ms

= 5 ms

= 10 ms

= 20 ms

= 50 ms

= 100 ms

= 200 ms

= 500 ms

= 1 s

= 2 s

= 5 s

= 10 s

= 20 s

= 50 s

Beispiel: Es soll folgender Kurvenverlauf programmiert werden. 1 s 10.00 V 3 s 30.00 V 100 ms 25.67 V 200 µs 2.00 V

Dieser Kurvenverlauf soll 10mal wiederholt werden. Die dazu erforderliche Datentabelle sieht wie folgt aus:

ABT:A10.00_B30.00_A30.00_725.67_002.00 _002.00_N10

oder ABT A10.00_B30.00_A30.00_725.67_002.00_002.00_N10

2x100 µs 2.00 V

100 ms 25.67 V

2 s+1 s 30.00 V

1 s 1 0.00 V

Page 17

Fernsteuerung

Folgender Ablauf einer Arbitrary-Sequence sollte eingehalten werden:

1. ABT A10.00_B30.00_A30.00_725.67_002.00_002.00_N10

Laden der Arbitrary Funktion.

2. OP1: Schalten des Outputrelais

3. Wartezeit: Pause von mindestens 20 ms

Relaisprellzeit

4. run: Starten der Arb-Funktion

(Signalausgabe läuft)

5. stp: Stoppen des internen Arbiträr- Signals

6. OP0: Abschalten des Outputrelais

Ausserdem sollte während Arbitrary ein Mixed-Betrieb vermieden werden, weil man in diesem Mode mit der OutputTaste das Signal an zufälliger Stelle des Signalverlaufs anbzw. ausschalten kann. Das Signal wird im Prozessor auch bei ausgeschaltetem Relais intern weiter erzeugt und mit der „OUTPUT“-Taste auf den Ausgang geschaltet.

RUN/STP

Format: RUN Funktion: Starten der Arbitrary-Funktion

Format: STP Funktion: Abbrechen einer laufenden Arbitrary-Funktion

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Technische Daten

9 Technische Daten

Technische Daten

HM8143 Drei-Kanal Arbiträr Netzgerät

ab Firmware Version 2.45

Elektrische Spezifikationen

Ausgangsleistung 130 W Anzahl Ausgänge 3 Frontanschlüsse 4 mm Sicherheitsbuchsen Maximalleistung pro Kanal

CH1, CH3 60 W CH2 10 W

Ausgangsspannung

CH1, CH3 0 V bis 30 V CH2 5 V (±50 mV)

Ausgangsstrom

alle Kanäle max. 2 A

Stromsenke

CH1, CH3 max. 2 A Leitungs- & Lastausregelung Konstantspannungsbetrieb

CH1, CH3 <0,02% + 5 mV

CH2 <0,25% + 10 mV Konstantstrombetrieb

CH1, CH3 <0,02% + 5 mA

CH2 (Konstantstrombetrieb nicht verfügbar) Spannungsrestwelligkeit bei 3 Hz bis 300 kHz (Frontanschlüsse)

CH1, CH3 <5 mV

eff

CH2 <1 mV

eff

Vollständige Lastausregelung (bei Lastsprung: 10% auf 90%)

CH1, CH3 <45 µs für letzten Eintritt in ±20 mV

Bandbreite. Max. Abweichung: <800 mV

CH2 <45 µs für letzten Eintritt in ±20 mV

Bandbreite. Max. Abweichung: <200 mV

SENSE Anschlüsse verfügbar für CH1, CH3

Max. Kompensation der Zuleitungswiderstände (SENSE) 300 mV

Einstellgenauigkeit (bei 23 °C ±5 °C)

Spannung / Strom

CH1, CH3 ±3 digits (typ. ±2 digits)

Rücklesegenauigkeit (bei 23 °C ±5 °C)

Spannung / Strom

CH1, CH3 ±3 digits (typ. ±2 digits)

Auflösung

Spannung

CH1, CH3 10 mV

Strom

CH1, CH3 1 mA

Spannung gegen Erde max. 150 V

Strombegrenzung (elektronische Sicherung)

Modulationseingang (CH1, CH3)

Rückseitige Anschlüsse 2x BNC Eingangspegel 0 V bis 10 V Genauigkeit 1% vom Endwert Modulationsbandbreite DC bis 50 kHz Änderungsgeschwindigkeit 1 V/µs

Triggereingang (BNC)

Funktion Auslösen der Arbitrary Funktion Triggerpegel TTL Flankenrichtung steigend, fallend

Arbitrary Funktion (CH1)

Parameter Spannung, Verweilzeit Anzahl an Stützpunkten max. 4.096 Verweilzeit 100 µs bis 60 s

Wiederholrate kontinuierlich, burst mit 1 bis 255

Wiederholungen

Auflösung 12 Bit Trigger ferngesteuert, Triggereingang

Schnittstellen

Standard Dual-Schnittstelle RS-232 / USB

(HO820)

Optional IEEE-488 (GPIB) Schnittstellenkarte

(HO880)

Verschiedenes

Netzanschluss 115 V

/ 230 VAC (±10%), 50/60 Hz,

CAT II

Max. Leistungsaufnahme 300 VA Sicherungen T3, 15L 250 V

115 V

2x 6 A, träge (5 mm x 20 mm)

230 V

2x 3,15 A, träge (5 mm x 20 mm) Arbeitstemperatur +5 °C bis +40 °C Lagertemperatur -20 °C bis +70 °C Rel. Luftfeuchte 5 % bis 80 % Anzeige 4x 4-stellige, 7-Segement LEDs Abmessungen (H x B x T) 75 x 285 x 365 mm

rackmontagefähig (19“ Einbausatz, 2 HE) Ja (HZ42)

Gewicht 9 kg

Im Lieferumfang enthalten: Netzkabel, Bedienungsanleitung, Software-CD

Empfohlenes Zubehör:

HZ42 19” Einbausatz 2HE HZ10S 5 x Silikon-Messleitung (Schwarz) HZ10R 5 x Silikon-Messleitung (Rot) HZ10B 5 x Silikon-Messleitung (Blau) HO880 IEEE-488 (GPIB) Schnittstellenkarte HZ72 IEEE-488 (GPIB) Schnittstellenkabel, 2 m HZ13 USB- Schnittstelle nkabel, 1,8 m HZ14 Schnittstellenkabel seriell, Sub-D 9-polig, 1:1, 1,8 m

Alle Angaben nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten

Page 19

Anhang

10 Anhang

10.1 Abbildungsverzeichnis

Abb. 2.1: Frontansicht des HM8143 ..................6

Abb. 2.2: Rückansicht des HM8143 ..................7

Abb. 3.1: Schaltplan eines linaren Netzteils ............7

Abb. 3.2: Schaltplan eines primär getakteten Schaltnetz-

teils ....................................7

Abb. 3.3: Schaltplan eines sekundär getakteten

Schaltnetzteils ...........................7

Abb. 3.4: Die Ladung eines Schaltnetzteiles ............8

Abb. 3.5: Zwei Netzgeräte im Serienbetrieb (schematische

Darstellung) .............................8

Abb. 3.6: Darstellung einer Strombegrenzung ..........9

Abb. 3.6: Zwei Netzgeräte im Parallelbetrieb (schematische

Darstellung) .............................8

Abb. 4.1: Kompenstion des Spannungabfalls ...........9

Abb. 8.1: Display von Kanal I im Arbitrary-Modus ......16

Page 20

General information concerning the CE marking

General information

concerning the CE marking

General remarks regarding the CE marking

Hameg measuring instruments comply with the EMI norms. Our tests for conformity are based upon the relevant norms. Whenever different maximum limits are optional Hameg will select the most stringent ones. As regards emissions class 1B limits for small business will be applied. As regards susceptibility the limits for industrial environments will be applied.

All connecting cables will inuence emissions as well as

susceptability considerably. The cables used will differ substantially depending on the application. During practical operation the following guidelines should be absolutely observed in order to minimize emi:

1. Data connections

Measuring instruments may only be connected to external associated equipment (printers, computers etc.) by using well shielded cables. Unless shorter lengths are prescribed a maximum length of 3 m must not be exceeded for all data interconnections (input, output, signals, control). In case an instrument interface would allow connecting several cables only one may be connected.

In general, data connections should be made using double-shielded cables. For IEEE-bus purposes the double screened cable HZ72 from HAMEG is suitable.

2. Signal connections

In general, all connections between a measuring instrument and the device under test should be made as short as possible. Unless a shorter length is prescribed a maximum length of 3 m must not be exceeded, also, such connections must not leave the premises.

All signal connections must be shielded (e.g. coax such as RG58/U). With signal generators double-shielded cables are mandatory. It is especially important to establish good ground connections.

3. External inuences

In the vicinity of strong magnetic or/and electric elds even a careful measuring set-up may not be sufcient to gu-

ard against the intrusion of undesired signals. This will not cause destruction or malfunction of Hameg instruments, however, small deviations from the guaranteed specications may occur under such conditions.

HAMEG Instruments GmbH

KONFORMITÄTSERKLÄRUNG DECLARATION OF CONFORMITY DECLARATION DE CONFORMITE

Hersteller / Manufacturer / Fabricant / Fabricante: HAMEG Instruments GmbH · Industriestraße 6 · D-63533 Mainhausen

Bezeichnung: Funktionsgenerator Product name: Function Generator Designation: Generateur de fonction

Typ / Type / Type: HM8143

mit / with / avec: HO820

Optionen / Options / Options: HO880

mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les directives suivantes:

EMV Richtlinien: 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/ EWG, 92/31/EWG EMC Directives: 89/3 36/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC Directives CEM: 89/3 36/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE

Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes harmonisées utilisées:

Sicherheit / Safety / Sécurité:

EN 61010 -1:2001 (IEC 61010 -1:20 01)

Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension / Categoría de sobretensión: II

Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution : 2

Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility / Compatibilité électromagnétique:

EMV Störaussendung / EMI Radiation / Emission CEM:

EN 61326-1/A1: Tabelle / table / tab leau 4; Klasse / Class / Classe B

Störfestigkeit / Immunity / Imunitee:

Tabelle / table / tableau A1

Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions / Émissions de courant harmonique:

EN 61000-3-2/A14: Klasse / Class / Classe D

Spannungsschwankungen u. Flicker / Volt age uctuations and icker / Fluctuations d e tension et du icker:

EN 61000-3-3

Datum / Date / Date

05. 06. 2006

Unterschrift / Signature / Signatur / Signatura

Manuel Rot Manager

Page 21

Content

General information concerning the CE marking ..20

1 Important hints ........................ 22

1.1 Sym b ols ..................................22

1.2 Unpacking .................................22

1.3 Positioning ................................22

1.4 Transport and Storage .......................22

1.5 Safety instructions ..........................22

1.6 Proper operating conditions ...................22

1.7 Warranty and Repair .........................23

1.8 Maintenance ...............................23

1.9 Mains voltage ..............................23

1.10 Changing the line fuse .......................23

2 Controls and display .................... 24

3 Basics of power supplies ................25

3.1 Linear power supplies ........................25

3.2 Switched-mode power supplies (SMPS) .........25

3.3 Parallel and series operation ...................26

3.4 Current limit ...............................26

3.5 Electronic fuse .............................27

4 Connecting the load .................... 27

5 Operation of the HM8143 ...............28

5.1 First time operation ..........................28

5.2 Turning on the HM8143 ......................28

5.3 Turning off the button beep ...................28

5.4 Setting output voltages and the current limits ....28

5.5 Trigger Input + Trigger Output (Start/Stop) .......28

5.6 Modulation inputs ...........................28

5.7 Tracking ...................................29

5.8 Change of the display refresh rate . . . . . . . . . . . . . .29

6 Operation modes ......................30

6.1 Constant voltage operation (CV) ...............30

6.2 Constant current operation (CC) ................30

6.3 Electronic load .............................30

6.4 Serien- oder Parallelbetrieb .................30

6.5 Arbitrary waveform mode ....................30

7 Safety features ........................ 30

7.1 Current limit ...............................30

7.2 Electronic fuse .............................30

7.3 Cooling ...................................30

7.4 Error messages .............................30

8 Remote control ........................ 31

8.1 Interfaces .................................31

8.2 General ...................................31

8.3 Change of the baud rate .....................31

8.4 Command reference .........................31

8.5 Arbitrary ..................................32

9 Technical Data ........................ 34

10 Appendix ............................35

10.1 List of gures ..............................35

Content

Page 22

Important hints

1 Important hints

(1) (2) (3) (4)

1.1 S ymb o ls

Symbol 1: Attention, please consult manual Symbol 2: Danger! High voltage! Symbol 3: Ground connection Symbol 4: Stop! Possible instrument damage!

1.2 Unpacking

Please check for completeness of parts while unpacking. Also check for any mechanical damage or loose parts, due to transportation. In case of transport damage inform the supplier immediately and do not operate the instrument.

1.3 Positioning

Two positions are possible: According to Fig. 1 the front feet are folded down and are used to lift the instrument so its front points slightly upward (approx. 10 degrees).

If the feet are not used (Fig. 2) the instrument can be stakked safely with many other HAMEG instruments.

In case several instruments are stacked (Fig. 3) the feet rest in the recesses of the instrument below so the instruments can not be inadvertently moved..

Please do not stack more than 3 instruments. A higher stack will become unstable, also heat dissipation may be impaired

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

1.4 Transport and Storage

Please keep the shipping carton in case the instrument may require later shipment for repair. Losses and damages during transport as a result of improper packaging are excluded from warranty!

Dry indoors storage is required. After exposure to extreme temperatures 2h for accomodation to ambient temperature before turning the instrument on.

1.5 Safety instructions

The instrument conforms to VDE 0411/1 safety standards applicable to measuring instruments and left the factory in proper condition according to this standard. Hence it conforms also to the European standard EN 61010-1 resp. to the international standard IEC 61010-1. Please observe all warnings in this manual in order to preserve safety and guarantee operation without any danger to the operator. According to safety class 1 requirements all parts of the housing and the chassis are connected to the safety ground terminal of the power connector. For safety reasons the instrument must only be operated from 3 terminal power connectors or via isolation transformers.

In case of doubt the power connector should be checked according to DIN VDE 0100/610:

❙ The line voltage of the instrument as shown on the type

label must correspond to the line voltage used. ❙ Only qualied personnel may open the instrument ❙ Prior to opening the instrument must be disconnected

from the line and all other inputs/outputs.

In any of the following cases the instrument must be taken out of service and locked away from unauthorized use:

❙ Visible damages ❙ Damage to the power cord ❙ Damage to the fuse holder ❙ Loose parts ❙ No operation ❙ After longterm storage in an inappropriate environment,

e.g. open air or high humidity. ❙ Excessive transport stress

1.6 Proper operating conditions

The instruments are destined for use in dry clean rooms. Operation in an environment with high dust content, high

Do not disconnect the safety ground either inside or outside of the instrument!

Exceeding 42 V By series connecting all outputs the 42 V limit can be exceeded which means that touching live parts may incur danger of life! It is assumed that only qualied and extensively instructed personnel are allowed to operate this instrument and/or the loads connected to it.

Page 23

Important hints

humidity, danger of explosion or chemical vapors is prohibited. The maximum permissible ambient temperature during operation is +5 °C to +40 °C. In storage or during transport the temperature limits are: –20 °C to +70 °C. In case of exposure to low temperature or if condensation is suspected, the instrument must be left to stabilize for at least 2 hrs prior to operation. For safety reasons operation is only allowed from 3 terminal connectors with a safety ground connection or via isolation transformers of class

2. The instrument may be used in any position, however, sufcient ventilation must be assured as convection cooling is used. For continuous operation prefer a horizontal or slightly upward position using the feet.

Specications with tolerances are valid after a 30 minute warmup period and at 23 °C. Specications without tole-

rances are typical values of an average instrument.

1.7 Warranty and Repair

HAMEG instruments are subjected to a strict quality control. Prior to leaving the factory, each instrument is burntin for 10 hours. By intermittent operation during this period almost all defects are detected. Following the burnin, each instrument is tested for function and quality, the

specications are checked in all operating modes; the test

gear is calibrated to national standards.

The warranty standards applicable are those of the country in which the instrument was sold. Reclamations should be directed to the dealer where the instrument was purchased.

Only valid in EU countries

In order to speed reclamations customers in EU countries may also contact HAMEG directly. Also, after the warranty expired, the HAMEG service will be at your disposal for any repairs (see RMA).

Return material authorization (RMA):

Prior to returning an instrument to HAMEG ask for a RMA number either by internet (http://www.hameg.com) or fax (+49 (0) 6182 800 500). If you do not have an original shipping carton, you may obtain one by calling the HAMEG service dept (+49 (0) 6182 800 500) or by sending an email to service@hameg.com.

1.8 Maintenance

The display can be cleaned using water or a glass cleaner (but not with alcohol or other cleaning agents). Thereafter wipe the surfaces with a dry cloth. No uid may enter the instrument. Do not use other cleaning agents as

Do not cover either the holes of the case nor the cooling ns.

Clean the outer case using a dust brush or a soft, lintfree dust cloth at regular intervals.

they may adversely affect the labels, plastic or lacquered surfaces.

1.9 Mains voltage

A main voltage of 115 V and 230 V can be chosen. Please check whether the mains voltage used corresponds with the voltage indicated by the mains voltage selector on the rear panel. If not, the voltage has to be changed. In this case the line fuse has to be changed, too.

1.10 Changing the line fuse

The fuses are accessible from the outside and contained in the line voltage connector housing. Before changing a fuse disconnect the instrument from the line, the line cord must be removed. Check fuse holder and line cord for any damages. Use a screw driver to loosen the fuse holder screw counterclockwise while pressing the top of the fuse holder down. The top holding the fuse will then come off. Exchange the defective fuse against a correct new one.

It is forbidden to repair defective fuses or to bridge them by any means. Any damage caused this way will void the warranty.

Types of fuses:

Size 5 x 20 mm; 250V~, IEC 60127-2/ 5 EN 60127-2 / 5

Line voltage Correct fuse type 230 V 2 x 3.15 A slow blow (T) 115 V 2 x 6 A slow blow (T)

Before cleaning please make sure the instrument is switched off and disconnected from all power supplies.

No part of the instrument should be cleaned by the use of cleaning agents (as f.e. alcohol) as they may adversely affect the labeling, the plastic or lacquered surfaces.

Please note: After changing the main voltage, the line fuse has to be changed. Otherwise the instrument may be destroChanging the line fuse.

Page 24

Controls and display

Fig. 2.1: Front panel of the HM8143

2 Controls and

display

Front panel

POWER (button)

Mains connector at rear panel

REMOTE (LED)

The REMOTE LED is lit when the instrument is opera-

ted via interface.

3 13

CV (green LED)

If the CV LED is lit, the HM8143 is in constant voltage

mode.

4 12

CC (red LED)

If the CC LED is lit, the HM8143 is in constant current

mode.

5 11

Digital display (2 x 4 digit)

Display of nominal or measurement values of the out-

put voltage and the output current.

6 10

VOLTAGE (pushbutton and LED)

Setting of output voltage via frontpanel. By pushing the

button the setting function is active.

CURRENT (pushbutton and LED)

Setting of current limit via frontpanel. By pushing the

button the setting function is active.

Rotary knob

Parameter setting of voltage and current values.

1 2 4 5 6 7 8

12 14 15

CURRENT (pushbutton and LED)

Setting of current limit via frontpanel. By pushing the

button the setting function is active.

Beep off: While turning on the instrument keep the

CURRENT button depressed.

TRACKING (pushbutton and LED)

Activation of the tracking function of the 30 V outputs

FUSE (pushbutton and LED)

Button for activation of the electronic fuse

16 18

0-30 V / 2 A (Adjustable)

4mm banana sockets for SOURCE and sense

5 V / 2 A (Fixed)

4 mm banana sockets

OUTPUT (pushbutton and LED)

ON/OFF key for all channels

Rear panel

MODULATION R / L (BNC sockets)

Analog modulation inputs for the 30 V outputs, 0-10 V,

max. 5 0 kHz

USB/RS-232 Interface (HO820)

Options: HO880, IEEE-488 (GPIB)

TRIGGER IN/OUT (BNC socket)

Input/output for start and trigger signals to/from the

HM8143, TTL level

Voltage selector (115 V / 230 V)

Power receptacle with line fuse

Page 25

Basics of power supplies

Fig. 2.2: Rear panel of the HM8143

2120 22 23 24

3 Basics of power

supplies

3.1 Linear power supplies

Linear regulated power supplies excel by their highly constant output voltage, low ripple and fast regulation, even under high line and load transients. Good power supplies feature a ripple of less than 1 mV

rms

which is mostly neglegible. Further they are free from EMI emission in contrast to SMPS.

A conventional mains transformer isolates the line from the

secondary which is rectied and supplies an unregulated

voltage to a series pass transistor. Capacitors at the input and output of the regulator serve as buffers and decrease the ripple. A high precision reference voltage is fed to one

input of an amplier, the second input is connected mostly

to a fraction of the output voltage, the output of this am-

plier controls the series pass transistor. This analog amplier is generally quite fast and is able to keep the output

voltage within tight limits.

3.2 Switched-mode power supplies (SMPS)

SMPS operate with very much higher efciencies than linear regulated power supplies. The DC voltage to be converted is chopped at a high frequency rate thus requiring only comparatively tiny and light ferrite chokes or transfor-

AC voltage

mains

transformer rectiﬁer actuator

analog control

output

reference voltage

REF

voltage

GND

OPVA

TR1

Fig. 3.1: Linear power supply

mers with low losses, also, the switching transistor is switched fully on and off hence switching losses are low. In principle regulation of the output voltage is achieved by changing the duty cycle of the switch driving waveform.

Primary SMPS

The line voltage is rectied, the buffer capacitor required is

of fairly small capacitance value because the energy stored is proportional to the voltage squared (E = 1/2 x C x U

Secondary SMPS

These still require a 50 or 60 Hz mains transformer, the se-

condary output voltage is rectied, smoothed and then chopped. The capacitance values needed here for lte-

ring the 100 resp. 120 Hz ripple are higher due to the lower voltage.

All SMPS feature a very much higher efciency from appr.

70 up to over 95 % compared to any linear supply. They are lighter, smaller. The capacitors on the output(s) of a SMPS may be quite small due to the high frequency, but the choice depends also on other factors like energy re-

Fig. 3.3: Socondary switched-mode power supply

AC voltage

switching transistor

rectiﬁer ﬁlter

output

voltage

GND

transformer

OPVA

control

GND

mains

Fig. 3.2: Primary switched-mode power supply

Page 26

Basics of power supplies

quired for buffering or AC ripple from the load (e.g. motors). In principle the size of the major components decreases with increasing operating frequency, however, the

efciency drops apppreciably above appr. 250 kHz as the

losses in all components rise sharply. .

3.3 Parallel and series operation

It is mandatory that the power supplies used are denitely specied for these operating modes. This is the case

with all HAMEG supplies. As a rule, the output voltages to be combined are independent of each other, hence, it is allowed to connect the outputs of one supply with those of another or more.

Series operation

In this mode the output voltages add, the output current is the same for all supplies. As the sum of

all voltages may well surpass the 42 V limit touching of live parts may be fatal! Only qualied and well instructed personnel is allowed to operate such installations.

The current limit of the outputs in series should be adjusted to the same value. If one output reaches the current limit the total voltage will break down.

Parallel operation

In order to increase the total available current the outputs of supplies can be paralleled. The output voltages of the supplies involved are adjusted as accurately as possible to the same value. In this mode it is possible that one or more supplies enter the current limit mode. The output voltage remains in regulation as long as still at least one supply is in the voltage control mode. It is recommended but not

absolutely necessary to ne adjust the voltages such that

Fig. 3.4: The load of a switch mode powersupply

T 2

 Q

 I

Fig. 3.5: Series operation

the individual current contributions remain nearly equal. Of course, the maximum available output current is the sum of the individual supplies‘ maximum currents.

Example:

A load requires 12 V at 2.7 A. Each 30 V output of the HM8143 can deliver 2 A. First set both channels to 12 V. Then connect both black and red safety connectors respectively in parallel. The load is connected to one of the supplies. With the pushbutton OUTPUT the voltage will be turned on. It is normal that one output will current limit at 2 A while the other will contribute the balance of 0.7 A in voltage regulation.

3.4 Current limit

Current limit means that a maximum current can be set. This is e.g. useful in order to protect a sensitive test circuit. In case of an inadvertent short in the test circuit the current will be limited to the value set which will in most cases prevent damage.

The picture shows that the output voltage V

out

remains

stable, while the current I

out

increases until the current li-

If using the parallel setup, it is not allowed to use the modulation at the same time, otherwise the instrument may be destroyed.

In case you should parallel power supplies of other manufac-

turers with Hameg supplies make sure all are specied for this

mode of operation. If one supply of those connected in parallel

should have insufcient overload protection it may be destroyed. Hameg supplies are specied for series and parallel operation.

Fig. 3.6: Parallel operation

Fig. 3.7: Current limit

out

const

max

Adjustment of current

Adjustment of voltage

Page 27

Connecting the load

mit selected I

max

will be reached. At this moment the instrument will change from constant voltage regulation to constant current regula-tion. Any further load increase will cause the current to remain stable while the voltage U

out

decreases ultimately to zero.

3.5 Electronic fuse

In order to provide a better protection than current limiting, the HM8143 features an electronic fuse. As soon as Imax is reached all outputs will immediately be disabled (Output LED is off). They may be turned on again by depressing OUPUT.

4 Connecting the

load

The load has to be connected to the middle safety terminals. For the connection please use 4 mm banana plugs.

The transparent terminals are the SENSE inputs. With these SENSE terminals the voltage loss across the cables can be compensated. The HM8143 balances this voltage loss automatically and the load will see the voltage set. Connect two separate measurement cables in parallel to the connecting cables of the load.

Example:

If you want to connect low loads please notice that the „not used“ power is transformed into heat. If you set 4 V x 2 A = 8 W at the 32V channels, the rest of the instrument power of 26 V x 2 A = 52 W (per channel) will be transformed into heat (= 104 W). This is a typically behaviour of a linear regulated power supply. In this case, the heat can not be transported out of the HM8143 chassis continuously. Based on this the instrument shuts down the channels to protect the internal circuitry. For connecting low loads we recommend using a switching power supply (e.g. HMP series). A switching power supply is creating heat for the used power only, not for the „not used“ power.

Fig. 4.1: Compensating the voltage drops in diagram

Please note the polarity of the load terminals: the red terminal is the positive, the black terminal is the negative connector.

For continuously usage of low loads a switching power supply is recommended. The bigger the load, the more suitable a linear regulated power supply.

Page 28

Operation of the HM8143

5 Operation of the

HM8143

5.1 First time operation

Please observe especially the following notes:

❙ The line voltage indicated on the rear panel corresponds

to the available line voltage, also, the correct fuses for this line voltage are installed. The fuses are contained in the line voltage connector housing.

❙ The connection to the mains is either by plugging into a

socket with safety ground terminal or via an isolation

transformer of protection class II. ❙ No visible damage to the instrument. ❙ No visible damage to the line cord. ❙ No loose parts oating around in the instrument.

5.2 Turning on the HM8143

Turn on the instrument by operating the POWER button. During power up the HM8143 automatically performs a selftest routine, which checks all of the unit’s important functions and the contents of the internal memories and registers.

While self-testing is going on, the instrument identication and the version number of the rmware is shown on the two

displays (e.g. HM8143 1.15).

The values of the nominal output voltages and current limits are stored in a non-volatile memory and are read back after power-on. After turning on the HM8143, the outputs and the functions TRACKING and FUSE are deactivated by default in order to prevent damage being inadvertently caused to connected loads because the stored voltage or current setting might be too high for the application at hand.

From rmware version 2.40 the display refresh rate and the

baud rate are shown on the right display during the bootup prodcedure. For more information please see chapters “Change of the baud rate“ and “Change of the display refresh rate“.

5.3 Turning off the button beep

The HM8143 offers the possibility to turn ON/OFF the button beep. While turning on the instrument keep the CUR-

Attention: The HM8143 is not protected against reverse polarity! For example, if you use the instrument in series operation the + pole of the rst output is interconnected to the - pin of the second output. To avoid damage of the instrument, make sure that the circuit to be supplied is not shorted. Otherwise, the device wired the wrong way and may be destroyed.

ATTENTION: Do not switch off the instrument, while the output is still activated (LED of the OUTPUT button highlighted)! It may destroy your device under test (DUT).

RENT button of the right channel depressed to turn off the beeper constantly. This setting will be stored inside the EEPROM. The button beep can be restored in the same way.

5.4 Setting output voltages and the current limits

The changeable parameters (output voltages and current limit) are set using the rotary knob

. To change values,

rst select the appropriate parameter with the VOLTAGE

and CURRENT

7 9

buttons. Then use the rotary knob

to set the desired value.

If the outputs are on (OUTPUT LED

is on) the HM8143 displays will show the actual values, that means the power supply will show the measured values of voltage and current (Vout and Iout). Operating the VOLTAGE

6 10

the CURRENT button

7 9

will switch the HM8143 to setting mode, which is being indicated by glowing of one of the LEDs above the buttons VOLTAGE

6 10

or CURRENT

7 9

. The corresponding display will show the nominal value of the output voltage or current limit. Now the desired value of the output voltage or current limit can be adjusted with the rotary knob

. This mode will be left after about 2 seconds after the last operation of the rotary knob. The HM8143 will then display the measured values of the output voltage and current again.

5.5 Trigger Input + Trigger Output (Start/Stop)

In order to permit easy triggering of an oscilloscope connected to the output of the HM8143, especially in arbitrary mode, the instrument is equipped with a BNC socket TRIGGER IN/OUT

on its rear panel. This is congured as a tristate output and permits a trigger signal to be taken after each signal period in arbitrary mode, or the arbitrary function to be activated by an external trigger signal (TTL level).

5.6 Modulation inputs

By virtue of the modulation inputs MODULATION R/L

on the rear panel of HM8143, it can be also be used as a

modulation power amplier. The input voltage is amplied

with factor 3. The frequency range (-3 dB) goes from DC to 50 kHz. The allowable external voltage ranges from 0 V to 10 V.

The output voltage of HM8143 will be the sum of:

out

= (V

modin

x 3) + V

set

Example: Modulationsource V

mod

= 2,0 V

mod

= 50 Hz

channel 1 V

set

= 10 V

channel 3 V

set

= 10 V

If you are using the modulation then it is not allowed to use parallel setup, otherwise the instrument may be destroyed.

Please note that the sum V

out

= (V

modin

x 3) + Vset must not exceed the value of 30 V, as then the proper functionality of the current regulation is not ensured and the connected load can be destroyed.

Page 29

Operation of the HM8143

5.7 Tracking

With the aid of the tracking function, it is possible to simultaneously vary 2 setting parameters of the two 30 V-channels. In other words, either both output voltage settings or both current limits can be varied at the same time by using the tracking function. This function is activated by pressing the TRACKING button

. The TRACKING LED is lit. To exit

the tracking mode, press the TRACKING button

again .

This has the effect of clearing all previously activated functions, and from then on whenever a value is called and changed both channels of the instrument are identically affected (the 5 V output remains unchanged). It does not matter which values had been set prior to changing one of the parameters; in the tracking mode, the HM8143 always retains the respective differences between the voltages values and the current limits, except if the minimum or maximum values of current limit (0.005 A or 2 A) or of the output voltage (0 V or 30 V) is reached. In this case, the difference of voltage or current will be reduced as long as it will be zero. That means until the values of the output voltage or current limit of both channels have set to the minimum or maximum values.

5.8 Change of the display refresh rate

From rmware version 2.40 the display refresh rate of the

measured voltages and currents can be varied. The selected display rate is shown during boot procedure in the voltage display of channel 2

L = Low display rate, i.e. the displayed value corresponds to the average value from 8 measurements. Approx. 3 values per second are displayed.

H = High display rate, i.e. the measured values are shown directly the display. Approx. 24 values per second Are displayed.

To change the display refresh rate, hold the TRACKING key

when switching on the instrument, until you hear 3 beeps. The display refresh rate is changed according to the following pattern: L

> H > L etc.

Please note that the data which are sent via remote control (e.g. with command MI1) are transmitted according to the display refresh rate.

If the ground of the modulations source is connected with the safety ground terminal , the modulation source has to be operated via an isolation transformer, as there will be no electrical isolation of the power supply.

0 V

1 V

2 V

modulations signal

10 V

13 V

16 V

0 V

3 V

6 V

channel II

channel I

If a modulation voltage of 2 Vpp is applied, the nominal value of the output voltage of the HM8143 must not exceed 24.00 V.

Page 30

Operation modes

6 Operation modes

6.1 Constant voltage operation (CV)

The HM8143 programmable power supply features various different operating modes. Of these, it is probably used most often as a voltage source. This is the normal mode and is indicated by the CV (constant voltage) LEDs or beside the displays (in this mode V

actual

= V

set

and I

actual

< I

limit

. Here, the displayed values represent the measured output voltages and the measured output current.

6.2 Constant current operation (CC)

As soon as the output current reaches the programmed current limit value, the power supply automatically switches into its current source mode, if the electronic fuse is not activated (see chapter Electronic Fuse). This mode is indicated by the CC (constant current) LEDs or (now I

actual

= I

limit

and V

actual

= V

set

); the CV LEDs or extinguish. The measured output voltage generally drops below the programmed voltage. The actual measured value can be read off the display. This mode is only possible if the electronic fuse is not active (FUSE LED is off) see chapter electronic fuse.

6.3 Electronic load

The HM8143 also offers a mode in which it functions as an electronic load (current sink). The instrument goes into this mode automatically, and it can be recognized by a negative sign (–) in front of a displayed current value. The same limit values apply to voltage and current as in normal operating mode. In this operation mode the output voltage measured is normally greater than the nominal value (V

ac-

tual

> V

set

)

6.4 Serien- oder Parallelbetrieb

To increase the output voltages and currents, the two channels of the power supply can be connected either in series or in parallel.

It is important to keep in mind that when the two output circuits are connected in series a greater voltage than that ordinarily permitted for safety reasons can develop. The HM8143 may therefore be used only by personnel who are familiar with the associated risks.

6.5 Arbitrary waveform mode

By interface the HM8143 can also be made to generate freely programmable waveforms within the limit values set (arbitrary mode). See chapter Arbitrary.

If you are using the modulation then it is not allowed to use parallel setup, otherwise the instrument may be destroyed.

7 Safety features

he HM8143 is equipped with a variety of safety features to prevent damage being caused to the instrument by short circuits or overheating.

7.1 Current limit

If one of the output voltages is short circuited, the current limiter automatically keeps the current from rising beyond the programmed maximum output current. The response time is approx. 200 µs that means during this time the maximum current value set can be exceeded.

7.2 Electronic fuse

In order to provide a still better protection than current limiting offers the HM8143 features an electronic fuse. As soon as I

max

is reached all outputs will be immediately simultaneously disabled. They may be turned on again by depressing OUPUT. The electronic fuse is activated by operating the FUSE button. The FUSE LED is on. By pushing the FUSE button again, the electronic fuse is deactivated. The fuse LED is dark.

7.3 C oo l ing

The heat generated in the HM8143 is removed by a temperature controlled fan. This is located together with the heat sink in a “cooling channel“ that runs straight through the instrument. Air is drawn in on the righthand side of the unit and blown out again on the lefthand side. This also prevents excessive dust accumulation. Always make sure that there is sufcient open space for cooling on both sides of the HM8143.

If the temperature inside the HM8143 should nevertheless rise to above 80 °C, an automatic temperature-controlled safety circuit is activated. The outputs are put off. After the unit

has cooled down sufciently, operation can be resumed by

pressing the OUTPUT button.

7.4 Error messages

In case of a mal function the HM8143 will display an error message on the left display (channel 1):

Display Meaning

E1 Error channel 1 E3 Error channel 2 E2 Error channel 3

Please turn off the instrument if one of these errors occurs. If the error is still displayed after resetting the instrument, it has to be sent in. Please contact the HAMEG service department (Tel: +049 (0) 6182 800 500, E-Mail: service@hameg.com).

In no case may the cooling holes on the sides of the unit be covered.

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Remote control

8 Remote control

8.1 Interfaces

The HM8143 comes with an USB/RS-232 interface, as an option the IEEE-488 GPIB interface is available. We recommend the installation ex factory.

RS-232 Interface parameters:

9600 baud, no paritybit, 8 data bits, 1 stop bit

USB interface

You do not have to change the conguration. If required,

the baud rate can be changed. Connect the HM8143 with your PC using a USB cable and install the USB drivers like described in the manual of the USB interface HO820.

GPIB interface

It is necessary to change the GPIB adress of the function generator to the desired value. The adress is changed at the interface on the back panel. Connect the HM8143 with your PC using a GPIB cable and set the baud rate to 9600 baud.

8.2 General

When being controlled by interface, the HM8143 immediately goes into remote mode as soon as a command arrives at the interface. The REMOTE LED is on and all operating controls ar disabled. Mixed operation, in which the instrument can also be manually operated using the frontpanel controls although it is connected to an interface, is possible by using the command MX1. The commands have to be terminated with CR (0x0D). The commands may contain upper and lower case characters.

8.3 Change of the baud rate

(valid from version 2.40)

From rmware version 2.40 the baud rate of the HM8143

can be varied. The selected transmission rate is indicated during the boot procedure in the current display of channel 2. If the baud rate is set to 19200 baud, the instrument shows „19.2“. To change the baud rate, keep the OUTPUT button pressed when switching on the instrument until you hear 3 beeps.

The baud rate is changed according to the following pattern: 9600

> 19200 > 4800 > 9600 etc.

Only one step is possible for every boot procedure , i.e. to change the baud rate from 4800 baud to 19200 baud, the HM8143 must be powered on two times with the OUTPUT button pressed.

Please note, that the data transmission rate has to be set to 9600 Baud when using the IEEE-488 (GPIB) interface.

8.4 Command reference

RM1 + RMO

Format: RM1 Function: Puts the power supply in remote mode. The frontpanel controls are disabled. In this

mode, the power supply can only be operated by interface. This mode can be terminated by sending a RM0 command.

Format: RM0 Function: Disables the remote mode, returning the power

supply to local mode (permitting operation using the front panel controls).

MX1 + MXO

Format: MX1 Function: Switches the power supply from remote mode

into mixed mode. In mixed mode, the instrument can be operated either by interface or using the frontpanel controls.

Format: MX0 Function: Terminates mixed mode and returns the instru-

ment to remote mode.

SU1 + SU2

Format: SU1:VV.mVmV or SU2:01.34 SU1:VV.mVmV or SU2:01. 3 4 Function: Sets voltage 1 or voltage 2 to the indicated value

(SET value; BCD format) Example: SU1:1.23 → U1 = 1.23 V SU2:12.34 → U2 = 12.34 V

SI1 + SI2

Format: SI1:A.mAmAmA or SI1:0.123 SI1:A.mAmAmA or SI1:0.12 3 Function: Sets current limit 1 or current limit 2 to the indi-

cated value (LIMIT value; BCD format) Example: SI1:1.000 → I1 = 1.000 A SI2:0.123 → I2 = 0.123 A

RU1 + RU2

Format: RU1 or RU2 Reply: U1:12.34V or U2:12.34V Function: The voltage values sent back by the HM8143 are

the programmed voltage values. Use the MUx

commands to query the actual values.

RI1 + RI2

Format: RI1 or RI2 Reply: I1:+1.000A or I2:–0.012A Function: The current values sent back by the HM8143 re-

present the programmed limit values for the cur-

rent. Use the MIx commands to query the actual

current values.

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Remote control

MU1 + MU2

Format: MU1 or MU2 Reply: U1:12.34V or U2:12.24V Function: The voltage values sent back by the HM8143 re-

present the actual voltage values last measured at the outputs. Use the RUx commands to query the voltage values set.

MI1 + MI2

Format: M11 or M12 Reply: I1=+1.000A or I2=–0.123A Function: The current values sent back by the HM8143 re-

present the actual current values last measured. Use the RIx commands to query the programmed current limit value. If the outputs are switched off, then the reply will be I1: 0.000 A.

TRU

Format: TRU:V V.mVmV TRU:VV.mVmV Function: Sets voltage 1 and voltage 2 to the indicated va-

lue (voltage values in TRACKING mode). The va-

lues must follow the BCD format. Examples: TRU:1.2 3 → U1 = U2 = 1.23 V TRU:01.23 → U1 = U2 = 1.23 V TRU:12.34 → U1 = U2 = 12.34 V

TRI

Format: TRI:A.mAmAmA TRI:A.mAmAmA Function: Sets current 1 and current 2 to the indicated va-

lue (LIMIT values in TRACKING mode). The va-

lues must follow the BCD format. Examples: TRI:1.0 0 0 → I1 = I2 = 1.000 A TRI:0.123 → I1 = I2 = 0.123 A

STA

Format: STA STA? Reply: OP1/0 CV1/CC1 CV2/CC2 RM0/1 Function: This command causes the HM8143 to send a

text-string containing information of the actual

status.

OP0 The outputs are switched off. OP1 The outputs are switched on. CV1 Source 1: constant voltage operation CC1 Source 1: constant current operation CV2 Source 2: constant voltage operation CC2 Source 2: constant current operation RMI Device in remote control mode RM0 Device not in remotecontrol mode

Example: If the outputs are on, the HM8143 answers for

example with the following string (channel I is in

constant voltage mode and channel II is in cons-

tant current mode: OP1 CV1 CC2 RM1

If the outputs are off, the answer string contains

instead of the status of channels I and II two times three dashes (– –– –––).

OP0 ––– ––– RM1

OP1 + OP0

Format: OP1 Function: The outputs are switched on.

Format: OP0 Function: The outputs are switched off.

SF + CF

Format: SF Funktion: Activation of the electronic fuse. (Set fuse)

Format: CF Funktion: De-activation of the electronic fuse. (Clear fuse)

Clear

Format: CLR Function: This command interrupts all functions of the

HM8143. The outputs are switched off, the voltages and currents are set to 0.

VER

Format: VER Reply: x.xx Function: Displays the software version of HM8143. Example: 1.15

ID?

Format: ID? *IDN? Reply: HAMEG Instruments, HM8143,x.xx

Function: HAMEG device identication

Example: HAMEG Instruments, HM8143,1.15

8.5 Arbitrary

The arbitrary waveform mode can be used for generation of virtually any desired waveforms. For this purpose, a table comprising up to 1024 voltage and time values (software limitation) can be dened. This table is stored in nonvolatile memory with a backup battery, and is not lost for several days when the instrument is powered down. The following commands are available for operating and programming this function by interface:

ABT Transfer of arbitrary values RUN Start waveform generation STP Stop waveform generation

Attention: The arbitrary waveform mode only effects the left channel of the power supply; rapid waveform generation is possible with this channel only.

Page 33

Remote control

The arbitrary mode can be terminated by 3 different means:

❙ By pressing the OUTPUT key (only in mixed-mode) ❙ By means of the command STP ❙ By means of the command OP0

While a waveform is being generated, the front panel controls are disabled, except in mixed mode. The arbitrary mode can be terminated by pressing the OUTPUT button in mixed mode, but the arbitrary-signal proceeds internal. This also has the effect of switching off the outputs. Pressing this button again switches the outputs of the power supply on.

The waveform generation starts either after the receiption of the command RUN or if the signal at the BNC-socket (TRIGGER IN/OUT) changes from HIGH to LOW.

Eine Kurvenform wird entweder nach Empfang des Befehls RUN oder wenn das Signal an der BNC-Buchse (TRIGGER IN/OUT) von HIGH nach LOW wechselt, erzeugt.

During arbitrary mode the right display shows the actual values of channel II, if the outputs are activated or the nominal values are displayed of the outputs are offf.

The display of channel II shows 8 dashes. After the arbitrary

function has nished, the arbitrary mode is left automatically

and the left display shows the values set. A re-start of the ar-

bitrary function begins whith the rst value.

While the arbitrary function is running, the current limit set cannot be changed. The current in either direction cannot exceed the programmed value. In order to prevent jitter of the waveform, no data should be transferred via the interface while the function is running.

Exception: the terminating command STP and the commands OP1 and OP0.

ABT:

Format: ABT:<list of values>N<number of repetitions>

ABT:tVV.mVmV tVV.mVmV .... Nn or

ABT:tVV.mVmV tVV.mVmV .... Nn

If the arbitrary-function is started by an external trigger signal, only one signal period will be generated.

Fig. 8.1: Display of channel I in arbitrary mode

t = time code 0–9, A, B,C, D, E, F; VV.mVmV =

0– 30 V N = end of table character n = number of repetitions n = 0 : Continuous repetition n = 1-255: Waveform is repeated 1-255 times

Function: Programming of the arbitrary waveform func-

tion. The power supply permits creation of a data list

containing up to 1024 voltage values along with

the corresponding time duration values. This list

is transferred in the form of a series of alterna-

ting values for voltages in the range between

0.00 and 30.0 V and codes representing the time

duration of each voltage; at the end of the list,

the number of repetitions is indicated.

How long each voltage appears at the outputs of the HM8143 is derived from the following table:

= 100 µs

= 1 ms

= 2 ms

= 5 ms

= 10 ms

= 20 ms

= 50 ms

= 100 ms

= 200 ms

= 500 ms

= 1 s

= 2 s

= 5 s

= 10 s

= 20 s

= 50 s

Example: It is wished to program the following waveform: 1 s 10.00 V 3 s 30.00 V 100 ms 25.67 V 200 µs 2.00 V

It is also wished to repeat this sequence 10 times. The required data table is as follows:

ABT:A10.00_B30.00_A30.00_725.67_002.00 _002.00_N10

or ABT A10.00_B30.00_A30.00_725.67_002.00_002.00_N10

2x100 µs 2.00 V

100 ms 25.67 V

2 s+1 s 30.00 V

1 s 1 0.00 V

Please act like the following description of the operational sequence:

Page 34

Remote control

9 Technical Data

1. ABT A10.00_B30.00_A30.00_725.67_002.00_002.00_N10

Load of the arbitrary function

2. OP1: Switching of the output relay

3. Holding time/pause not less than 20ms

Bounce time of the relay

4. RUN: Start of the Arb-Function

(Signal output works)

5. STP: Stop of the internal arbitrary signals

6. OP0: Switch off of the output relay

During the arbitrary function you should avoid the „mixed mode“ because in this mode you switch on the signal at a random point of the signal trace with the output button. At the switch off of the relay the signal will internally continue.

RUN/STP

Format: RUN Function: Starts waveform generation in ARB mode

Format: STP Function : Interrupts the arbitrary function while running.

Speci cations

Speciﬁ cations

HM8143 Three-Channel Arbitrary Power Supply

from  rmware version 2.45

Electrical Specifications

Total power output 130 W Number of outputs 3

Front connectors 4 mm saftey sockets Maximum power per channel

CH1, CH3 CH2

60 W 10 W

Voltage output

CH1, CH3 0 V to 30 V CH2 5 V (±50 mV)

Current output

all channels max 2 A

Current sinking

CH1, CH3 max 2 A

Line & load regulation

Constant voltage mode

CH1, CH3 <0.02% + 5 mV CH2 <0.25% + 10 mV

Constant current mode

CH1, CH3 <0.02% + 5 mA CH2 (no constant current mode)

Voltage ripple 3 Hz to 300 kHz (front connectors)

CH1, CH3 <5 mV

rms

CH2 <1 mV

rms

Transient response time (10 % to 90 % load change)

CH1, CH3 <45 µs in a band of ±20 mV of V

set

max. deviation: <800 mV

CH2 <45 µs in a band of ±20 mV of V

set

max. deviation: <200 mV

SENSE connectors available for CH1, CH3 Max. SENSE compensation 300 mV Programming accuracy (23° C ±5° C)

Voltage / Current

CH1, CH3 ±3 digits (typ. ±2 digits)

Readback accuracy (23° C ±5° C)

Voltage / Current

CH1, CH3 ±3 digits (typ. ±2 digits)

Resolution

Voltage

CH1, CH3 10 mV

Current

CH1, CH3 1 mA

Voltage to earth max. 150 V

Over current protection (electronic fuse) Yes

Modulation Input (CH1, CH3)

Rear connectors 2x BNC Input level 0 V to 10 V Accuracy 1 % of full scale Modulation bandwidth DC to 50 kHz Slew rate (dV/dt) 1 V/µs

Trigger Input (BNC)

Function Triggering the arbitrary function Trigger level TTL Edge direction rising, falling

Arbitrary Function (CH1)

Parameter Voltage, dwell time Number of Points max. 4,096 Dwell time 100 µs to 60 s

Repetition rate continous or burst mode with 1 to 255

repetitions

Resolution 12 Bit Trigger interface, trigger input

Remote Interfaces

Standard Dual interface RS-232 / USB (HO820) Optional IEEE-488 (GPIB) interface (HO880)

Miscellaneous

Input power option 115 V

/ 230 VAC (±10 %), 50 Hz to 60 Hz,

CAT II

Power consumption 300 VA Mains fuses

115 V

2x 6 A, slow blow (5 mm x 20 mm)

230 V

2x 3.15 A, slow blow (5 mm x 20 mm) Operating temperature +5 °C to +40 °C Storage temperature -20 °C to +70 °C Humidity 5 % to 80 % Display 4x 4 digits, 7-segment LEDs Dimensions (H x W x D) 75 x 285 x 365 mm Rack mount capability

(19“ rack mount kit, 2RU) Yes (HZ42)

Weight 9 kg

Accessories included:

Line cord, operating manual, software-CD

Recommended accessories:

HZ42 19” rackmount kit, 2 RU HZ10S 5 x silicon test lead (black) HZ10R 5 x silicon test lead (red) HZ10B 5 x silicon test lead (blue) HO880 IEEE-488 (GPIB) interface card HZ72 IEEE-488 (GPIB) interface cable, 2 m HZ13 USB interface cable, 1,8 m HZ14 Serial interface cable, Sub-D 9-pin, 1:1, 1,8 m

The specifications are based on a 30 min warm-up period.

Page 35

Appendix

10 Appendix

10.1 List of gures

Fig. 2.1: Front panel of the HM8143 ..................24

Fig. 2.2: Rear panel of the HM8143 ...................25

Fig. 3.1: Linear power supply ........................25

Fig. 3.2: Primary switched-mode power supply .........25

Fig. 3.3: Socondary switched-mode power supply .......25

Fig. 3.4: The load of a switch mode powersupply ........26

Fig. 3.5: Series operation ...........................26

Fig. 3.6: Parallel operation ..........................26

Fig. 3.7: Current limit ..............................26

Fig. 4.1: Compensating the voltage drops in diagram ....27

Fig. 8.1: Display of channel I in arbitrary mode ..........33

Speci cations

Modulation Input (CH1, CH3)

Rear connectors 2x BNC Input level 0 V to 10 V Accuracy 1 % of full scale Modulation bandwidth DC to 50 kHz Slew rate (dV/dt) 1 V/µs

Trigger Input (BNC)

Function Triggering the arbitrary function Trigger level TTL Edge direction rising, falling

Arbitrary Function (CH1)

Parameter Voltage, dwell time Number of Points max. 4,096 Dwell time 100 µs to 60 s

Repetition rate continous or burst mode with 1 to 255

repetitions

Resolution 12 Bit Trigger interface, trigger input

Remote Interfaces

Standard Dual interface RS-232 / USB (HO820) Optional IEEE-488 (GPIB) interface (HO880)

Miscellaneous

Input power option 115 V

/ 230 VAC (±10 %), 50 Hz to 60 Hz,

CAT II

Power consumption 300 VA Mains fuses

115 V

2x 6 A, slow blow (5 mm x 20 mm)

230 V

(19“ rack mount kit, 2RU) Yes (HZ42)

Weight 9 kg

Accessories included:

Line cord, operating manual, software-CD

Recommended accessories:

The specifications are based on a 30 min warm-up period.

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Hameg HM8143 User Manual

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual