Cependant, les derniers modèles offrent des avantages significatifs, ainsi que des fonctionnalités novatrices et utiles qui contribuent à réduire les temps de configuration et d'exécution, et offrent un contrôle et une flexibilité accrus pour les configurations de test modernes.
Les priorités de conception des produits électroniques modernes évoluent, et ces changements influencent les attentes en matière d'alimentations de laboratoire. La tendance croissante à réduire la taille et le coût des cartes de circuits imprimés tout en intégrant toujours plus de fonctionnalités accroît le besoin pour les ingénieurs d'effectuer des tâches telles que la caractérisation des dispositifs et la validation sur banc d'essai. De même, le développement des équipements portables et alimentés par batterie renforce l'importance de mesures précises de la consommation d'énergie. Parallèlement, la pression croissante pour améliorer la productivité et réduire les délais de mise sur le marché incite les ingénieurs à rechercher des équipements de test plus compacts et plus conviviaux, offrant ainsi une meilleure valeur ajoutée et davantage de fonctionnalités pour des tâches telles que la caractérisation des dispositifs. Agilent Technologies et d'autres fabricants leaders ont analysé ces tendances et lancé les dernières solutions d'alimentation de laboratoire et rackables pour les applications de maintenance et de développement.
Alimentation de précision :
Pour répondre aux exigences de conception d’équipements plus compacts, plus performants et plus polyvalents, les dernières gammes d’alimentations offrent plusieurs canaux de sortie réglables indépendamment, avec des seuils de protection individuels. Ces alimentations permettent aux ingénieurs de couvrir la plupart des besoins en énergie des applications courantes avec une seule alimentation. Cela permet non seulement de gagner de la place sur l’établi, mais aussi de réduire le temps de configuration et d’éviter les réglages répétés de l’alimentation lors des tests successifs de nouvelles cartes.
Les multiples canaux de sortie permettent de connecter l’alimentation à des cartes modernes qui comportent souvent plusieurs secteurs d’alimentation fonctionnant à des tensions différentes, par exemple pour des composants électroniques de puissance, des dispositifs de tension analogiques ou des produits avec des tensions d’E/S et logiques indépendantes. Les derniers modèles offrent un avantage significatif par rapport aux anciens modèles grâce à une plus grande flexibilité dans les fonctions de protection contre les surtensions et les surintensités. Les alimentations permettant une configuration indépendante des surtensions et des surintensités pour chaque sortie permettent aux ingénieurs d’alimenter les cartes sans avoir à utiliser plusieurs alimentations.
Les dernières innovations d'Agilent incluent des fonctions robustes de détection des pannes et des spécifications garanties pour les alimentations de laboratoire, modulaires et dédiées à des applications spécifiques, offrant ainsi aux ingénieurs une confiance totale dans les équipements les plus récents.
Un autre exemple illustre comment ces innovations peuvent protéger automatiquement les dispositifs testés en cas de panne. La fonction fusible intégrée à la gamme d'alimentations de laboratoire Hameg permet aux cartes de disposer de secteurs d'alimentation interdépendants. Par exemple, dans un système de commande de moteur, si un court-circuit provoque l'arrêt de l'alimentation du moteur principal, il est souhaitable que l'alimentation auxiliaire soit également coupée. L'alimentation peut être programmée pour déconnecter ces deux unités tout en continuant d'alimenter la carte de commande, permettant ainsi la poursuite des tests du circuit.
De plus, avec l'essor des énergies renouvelables, de plus en plus d'ingénieurs doivent pouvoir tester des dispositifs tels que les panneaux solaires. Les alimentations comme la série HMP de Hameg répondent à cette demande croissante en permettant aux utilisateurs de créer des profils tension/courant complexes et spécifiques à chaque cellule. La possibilité de simuler des événements tels que des creux de tension ou des surtensions, ou de programmer individuellement le comportement courant-temps pour chaque canal, permet également aux ingénieurs de créer des tests extrêmement fiables pour les circuits de charge des batteries.
Plus compact, mieux c'est.
Pour optimiser l'espace sur les bureaux et améliorer l'efficacité des ingénieurs, Hameg a conçu sa gamme HMP pour leur permettre de couvrir 85 % de leurs besoins énergétiques quotidiens avec une seule alimentation. La gamme HMP se compose de quatre modèles, disponibles en configurations deux et trois canaux, en versions 200 W et 400 W, capables de fournir jusqu'à 40 A. Cette approche permettra à certaines entreprises de proposer des alimentations économiques directement sur le poste de travail de chaque ingénieur. Fini les allers-retours de matériel en entrepôt : les entreprises éviteront ainsi d'accumuler de grandes quantités d'alimentations différentes.
Par ailleurs, les acheteurs aux besoins variés recherchent flexibilité et choix. Agilent, par exemple, propose plus de 200 configurations, incluant des alimentations CC de table telles que les familles à sortie unique 601X, 603X, 606X, 65XX et 66XX, ainsi que les alimentations compactes haute puissance N5700/N8700 disponibles dans une large gamme de formats U standard. Il s'agit de l'une des gammes de produits les plus complètes du secteur, conçue pour répondre au plus grand nombre de besoins clients.
Avec des puissances allant de 30 W à 6,6 kW, l'offre d'Agilent tient compte de l'augmentation de la consommation électrique des équipements électroniques, notamment dans les domaines du traitement, de la communication et des réseaux. Ces produits doivent offrir des fonctionnalités avancées, telles qu'une vitesse accrue, une densité de canaux plus élevée ou une portée sans fil supérieure, afin de satisfaire les exigences croissantes des marchés utilisateurs.
Amélioration de l'ergonomie :
La plupart des cartes de circuits imprimés fonctionnent à des tensions inférieures à celles des générations précédentes. Pour les alimentations de laboratoire, un contrôle plus précis est nécessaire afin de maintenir une tension et un courant stables, inférieurs aux valeurs nominales. Thurlby Thandar Instruments (TTi) a répondu à cette nouvelle exigence en se concentrant sur l'amélioration de l'interface utilisateur, permettant ainsi aux ingénieurs d'obtenir un contrôle accru et précieux sur leurs appareils. L'interface utilisateur des nouvelles alimentations de la série PL de TTi, par exemple, a été conçue pour répondre à la demande des clients pour des équipements alliant la stabilité du contrôle numérique à la simplicité et à la rapidité des boutons de commande analogiques traditionnels (Figure 1). Ces alimentations sont dotées de véritables boutons de commande analogiques, mais intègrent également un circuit numérique interne permettant de verrouiller les valeurs de tension et de courant configurées par simple pression d'un bouton, garantissant ainsi une stabilité et une sécurité optimales. Une autre fonctionnalité numérique importante permet aux utilisateurs de définir la plage de réglage de la tension de sortie. L'appareil configure également la réponse automatique du bouton de commande afin qu'un tour complet couvre toute la plage sélectionnée par l'utilisateur. Cette fonction, appelée amplitude V, permet aux ingénieurs de créer une source de tension ajustable sur une plage très étroite, si nécessaire.
Les basses tensions de fonctionnement exigent un contrôle plus précis de la régulation du courant et de la tension. Ceci est particulièrement vrai pour les composants sensibles tels que les diodes laser, où de faibles fluctuations de courant influent significativement sur l'intensité du signal optique émis. Dans ces situations, il est essentiel de maintenir une tension d'ondulation très faible, même avec un courant de sortie élevé, afin de garantir un contrôle constant du composant testé. Les dernières innovations des principaux fabricants sont conçues pour répondre à ces trois exigences ; Hameg, par exemple, propose une tension d'ondulation inférieure à 150 µV dans sa série HMP, même avec des courants de charge supérieurs à 10 A.
Régulation mixte :
Dans la conception des alimentations intégrées ou montées sur carte, les régulateurs linéaires ont été remplacés par des topologies à découpage plus compactes et plus efficaces dans la plupart des applications. Cependant, pour les alimentations de laboratoire, la haute précision et le faible bruit de sortie des régulateurs linéaires restent très appréciés. Néanmoins, l'objectif de fournir une puissance toujours croissante et d'ajouter de nouvelles fonctionnalités dans un format compact est atteint grâce à la régulation à découpage.
Pour ce faire, les fabricants d'alimentations ont mis en œuvre une régulation mixte, combinant les avantages des régulateurs linéaires et à découpage. En courant alternatif, un régulateur à découpage compact offre une conversion de puissance plus efficace. En courant continu, en revanche, des régulateurs linéaires de précision sont utilisés pour produire une tension précise et stable, exempte d'harmoniques de commutation qui ne pourraient être éliminées autrement qu'au prix d'un filtrage complexe. La plupart des fabricants d'alimentations proposent des alimentations à architecture mixte.
TTi a perfectionné cette topologie pour sa gamme PowerFlex, qui utilise une forme modifiée de régulation mixte pour fournir des niveaux de courant plus élevés lorsque la tension est basse. Il s'agit d'une fonctionnalité très utile dans les systèmes d'alimentation hautes performances et avancés, tels que les cartes mères et les cartes rackables équipées de processeurs basse tension.
Fonctionnalités à valeur ajoutée :
Parmi les autres avantages des alimentations de laboratoire de nouvelle génération figurent des fonctionnalités intégrées supplémentaires qui apportent une valeur ajoutée et réduisent le nombre d’appareils nécessaires aux ingénieurs. Grâce à des circuits de configuration numériques, notamment des convertisseurs analogique-numérique (CAN) de précision, l’alimentation peut également offrir les fonctionnalités d’un multimètre numérique (DMM) de précision, équivalent à celles d’un instrument autonome à 4 ou 4,5 digits. En proposant un tel appareil pour chaque canal de sortie, ces alimentations permettent aux ingénieurs de désencombrer leur poste de travail et d’accélérer l’acquisition de données provenant de l’appareil testé. Certaines alimentations offrent l’avantage de disposer de mémoires intégrées, notamment pour la sauvegarde des mesures effectuées sur l’appareil testé.
Dans la même optique d'intégration à valeur ajoutée, Agilent propose également l'analyseur de puissance CC N6705A (Figure 2), doté de quatre modules de puissance délivrant une puissance totale de 600 W. Il intègre un voltmètre et un ampèremètre précis sur 18 bits, une gamme numérique, l'enregistrement de données et une mémoire non volatile de grande capacité pour la sauvegarde de données, de tracés et de configurations. Grâce aux gains de productivité qu'il offre, le N6705A a reçu plus de récompenses que tout autre produit Agilent, notamment des distinctions de six magazines spécialisés de référence et le prix Design Vision 2008 de l'IEC (International Engineering Consortium).
Conclusion :
Si les équipements classiques conservent leur attrait, les ingénieurs risquent de sous-estimer la contribution des alimentations de laboratoire modernes à l’amélioration de l’efficacité, à l’optimisation de la conception et de l’exécution des tests, à la réduction des coûts d’investissement et, en définitive, à la diminution du délai de commercialisation des nouvelles générations de produits. Cet article a mis en lumière l’importance d’une conception innovante qui met tous ces avantages à la portée des ingénieurs, un thème récurrent dans les nouveaux produits lancés par les principaux fabricants.
Auteure : Emily Reed, chef de produit, RS
