Qu'il s'agisse de petits projets ou d'appareils complexes, l'électronique a toujours besoin dune source d'énergie. Que vous souhaitiez tester un amplificateur audio fait maison qui n'a pas encore sa propre alimentation, ou que vous dépanniez un appareil suspecté d'avoir des problèmes avec l'adaptateur d'alimentation qui lui est associé, une alimentation de laboratoire est indispensable lab power supply . L'UDP3305S-E de UNI-T offre tout ce dont les utilisateurs les plus exigeants ont besoin.

Vue d'ensemble et spécifications sommaires de l'UDP3305S-E

L'Uni-T UDP3305S-E ne laisse pratiquement aucun souhait sans réponse :

  • 2 voies de 0 à 30V et 0 à 5A chacune (tension maximale absolue 2 x 33V et courant 5,2A)
  • Les deux voies peuvent être commutées en série ou en parallèle. Cela permet d'obtenir jusqu'à 60V / 5A ou 30V / 10A.
  • Un troisième canal est destiné à l'alimentation des circuits numériques :
    • 1,8V; 2,5V; 3,3V et 5V peuvent être choisies
    • Un maximum de 3A à 0 dt 6V sont également possibles
  • Sortie USB-A à faible bruit (5V) à 2A maximum ( « CH 4 » )
  • Grand écran couleur (TFT 4.3”)
  • Pavé numérique à côté de la molette de réglage pour une saisie rapide des valeurs
  • Programmation flexible :
    • Séquences de mise en marche et d'arrêt – fonction de temporisation
    • Séquences de tensions arbitraires 
  • Nombreuses interfaces : Ethernet, USB, RS232 et 4 broches de contrôle numériques
  • Compatible SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments)
  • Dimensions et poids : 23 × 36 × 18 cm ; 12 kg
 
01 The UDP3305S-E
Figure 1: l'alimentation programmable Uni-T UDP3305S-E.
 
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Design et interface utilisateur

L'appareil donne une impression de solidité. Tous les boutons sont en caoutchouc et offrent un retour tactile appréciable. Le bouton rotatif est facile à manipuler et permet des réglages précis. Les connecteurs ont un espacement standard de 19 mm (3/4"), mais il ne s'agit pas de prises de sécurité à l'épreuve du toucher, il s'agit de version standard.

Toutes les données pertinentes pour les trois canaux principaux peuvent être affichées clairement et simultanément sur l'écran. Les fonctions de tous les boutons et menus sont explicites. L'interface peut être réglée sur le chinois, l'anglais et l'allemand. Toutes les entrées de menu sont traduites de manière professionnelle, à quelques exceptions près, comme « Templet » ou « Eintreten » pour « Enter » en allemand.

L'écran affiche simultanément tous les modes et toutes les informations :

  • Tension, courant, alimentation pour tous les canaux
  • Mode tension constante (CV) ou courant constant (CC)
  • Réglage/limite de la tension ou du courant
 

De plus, tous les canaux ont des LED au-dessus de leurs connecteurs respectifs, qui s'allument en vert (CV) ou en rouge (CC).

 
02_Display
Figure 2 : écran TFT avec toutes les données importantes.
 

Le pavé numérique, qui permet une saisie rapide et directe des valeurs, est particulièrement remarquable. Dans de nombreux cas, cette méthode est beaucoup plus rapide et précise que de tourner la roue codeuse.

En plus, le bruit est très agréable, car après la mise sous tension, le ventilateur démarre en douceur et ronronne très silencieusement. Même avec une charge externe allant jusqu'à 100 W, le ventilateur est à peine plus bruyant.

Mode série et parallèle

En mode normal, tous les canaux sont isolés électriquement. Cependant, l'une des caractéristiques les plus importantes de l'appareil est la possibilité de coupler les canaux en mode série ou parallèle, en appuyant simplement sur une touche. Dans ces modes, les tensions et les courants suivants sont possibles :

  • Série : 0 à 60V, 5A max
  • Parallèle : 0 à 30V, 10A max
 

Si les canaux 1 et 2 sont connectés en parallèle ou en série, l'écran l'indique clairement, et un graphique montre comment connecter les câbles pour chaque mode.

 
03 parallel mode display
Figure 3 : affichage du mode série.
 

Canal 3 : pas seulement pour l'électronique numérique et les microcontrôleurs

Contrairement à de nombreux appareils concurrents, qui ne fournissent souvent que 3,3V ou 5V sur la troisième voie, l'UNI-T offre un canal complet, y compris la sélection continue de la tension et la limitation du courant. De cette manière, sur le canal 3, n'importe quelle tension de 0 à 6V peut être réglée, avec un maximum de 3A.

Pourtant, pour en faciliter l'utilisation, le canal dispose d'un bouton supplémentaire avec des préréglages habituels pour les circuits numériques :

U_set = 0 1,8; 2,5; 3,3; 5V

Le canal est une troisième sortie complète avec toutes les caractéristiques et n'est pas limité à l'électronique numérique ou aux microcontrôleurs. Cela rend l'alimentation de UNI-T encore plus polyvalente.

Précision et bruit de l'UDP3305S-E

Pour chaque canal, il est possible de régler une tension et un courant maximum. Pendant le fonctionnement, les valeurs mesurées sont affichées. Selon la fiche technique, les tolérances suivantes s'appliquent :

Précision de la programmation :

  • Tension : ±(0.03% + 10mV)
  • Courant : ±(0.2% + 5mA)

Précision de la lecture :
 
  • Tension : ±(0.03% + 10mV)
  • Courant: ±(0.15% + 5mA)
 
04 High precission readings
Figure 4 : des lectures de haute précision.

Toutes les mesures (à 5V, 10V, 20V et 30V ; 0,1A, 0,5A, 1A, 2A, 3A et 5A) confirment la précision spécifiée.

Outre la précision, l'ondulation et le bruit sont des critères de qualité importants. L'ondulation fait référence à la fluctuation causée par les cycles de charge et de décharge de la sortie de l'alimentation. Dans une alimentation linéaire, elle se produit à la fréquence de la tension secteur, c'est-à-dire 50 Hz (Europe) ou 60 Hz (États-Unis). Pour les alimentations à découpage, c'est la fréquence de découpage qui influence les fluctuations de tension.

La spécification de l'UDP3305S-E indique :

Ur: < 350μVrms / 2mVpp

Cela a aussi été confirmé :

 
05 Low noise at the power outputs
Figure 5 : faible bruit aux sorties d'alimentation.
 

Comme le montre la figure, le bruit de fond mesuré (@ 20V, 3A de sortie) est bien dans les valeurs spécifiées.

Limitation de courant et protection

Une caractéristique standard de toutes les alimentations de laboratoire est la limitation du courant. Si la charge demande plus de courant à une tension donnée, l'alimentation régule la tension jusqu'au courant maximum ajusté. Plus la régulation de l'alimentation est rapide, mieux c'est. Tous les canaux de l'UDP3305S-E (à l'exception du canal 4 - sortie USB) offrent des limites de courant réglables et des protections précises.

Si la limite de protection n'est pas définie, la limite de courant est atteinte dans un délai de 30 à 50ms. Si la limite de courant est active (la case « Limite » est cochée), la coupure se produit en moins de 100ms.

06 Current Limit and Protection
Figure 6: limitation et protection du courant à faible bruit aux sorties de puissance.

Comme le montre la Figure 6, l'UNI-T offre une limite de courant rapide et une fonction d'arrêt raisonnable. Le temps d'arrêt garantit que de courtes pointes de courant ne déclencheront pas le fusible électronique. Malheureusement, ce temps d'arrêt n'est pas bien défini et semble avoir des délais différents selon les limites de courant réglées. Peut-être cela sera-t-il corrigé dans une nouvelle mise à jour du micrologiciel.

Comportement de l'UDP3305S-E de UNI-T à la mise sous/hors tension

Le comportement au démarrage d'un bloc d'alimentation est crucial, car même un léger dépassement peut endommager une charge sensible. Néanmoins, le comportement de l'UDP3305S-E est irréprochable. L'augmentation de la tension est régulière. La figure 7 présente un exemple de mise sous tension à 10V sur le canal 1.
 

07 Start-up
Figure 7: démarrage typique pour 10V.

Stabilité de la tension en cas de variation de la charge

Lors d'une augmentation de la charge de 0 à 3A, la variation de la tension de sortie est inférieure à 0,2 %. Il s'agit d'une excellente valeur, qui est même difficile à mesurer sans un appareillage de laboratoire spécial. Un voltmètre à cinq chiffres a donné les résultats suivants :

 
Tension à vide [V] Charge de 3A [V]
30.000 29.997
20.000 19.996
10.000 9.9997
5.000 4.9988
 

Ce sont de très bons résultats. Même la chute de tension dans un petit morceau de fil ou dans un bon connecteur peut être beaucoup plus importante.

Programmation et contrôle du logiciel

Une autre caractéristique importante est la possibilité de programmer l'alimentation directement via l'interface utilisateur. Un tableau de 2048 lignes pour plusieurs paramètres est disponible en appuyant sur la touche LIST/DELAYER. Chaque ligne peut être réglée sur des valeurs individuelles de tension, de courant et de temps. Une fois la procédure lancée, les différents réglages apparaissent aux sorties de l'appareil. En outre, il existe 8 types de modèles de tensions différent :

1. Sinus
2. Onde carrée
3. Rampe
4. Paliers montants
5. Paliers descendants
6. Paliers montants/descendants
7. Exponentielle montante
8. Exponentielle descendante
 
09 Templates
Figure 8 : modèles de séquences de tension.

Les modèles permettent de programmer facilement des séquences arbitraires de tension ou de courant. La Figure 9 montre un exemple de séquence de montée/descente. Cette fonction peut s'avérer très utile dans diverses applications d'essais. 

08 Step up-down Output Sequence
Fig. 9 : séquence de sorties montante/descendante.
 

Le menu « UTILITY » -> « Monitor » permet de définir les conditions de trois actions différentes :

  • Sortie désactivée
  • Message d'avertissement
  • Bip (signal sonore)
 

Cette fonction est très utile pour superviser les circuits ayant un comportement inhabituel, et aussi comme précaution de sécurité supplémentaire.

Le logiciel dispose également d'une fonction d'affichage des formes d'onde (touche « WAVE » ), qui permet d'afficher simultanément à l'écran la tension, le courant et la puissance de sortie pour chaque canal. En fonctionnement indépendant, les formes d'ondes de tension, de courant et de puissance des trois canaux peuvent être visualisées simultanément. En mode série/parallèle, les valeurs des canaux série/parallèle sont affichées.

 
10 Waveform Display
Figure 10 : affichage de la forme d'onde.

Cela permet de surveiller les conditions de courant et de puissance des dispositifs sous test (Device Under Test) pendant une certaine période de temps. Bien que les échelles ne soient pas réglables, il s'agit d'une fonction utile dans tout laboratoire d'essai.

Logiciel et micrologiciel

Le processus d'installation du logiciel de contrôle disponible pour les appareils UNI-T est relativement long. Cependant, une fois l'installation réussie, une interface utilisateur graphique (GUI) devient disponible.

 
11 SW User Interface
Figure 11 : l'interface utilisateur du logiciel.

L'interface permet de contrôler tous les paramètres à distance via le PC connecté. En outre, les paramètres de commutation automatique (« Delayer » ) et de sortie de la forme d'onde de tension (« List » ) peuvent être réglés ici. Lorsque des processus plus complexes sont nécessaires, il est souvent plus facile d'effectuer la programmation sur le PC que sur l'appareil lui-même.

L'alimentation offre trois interfaces différentes pour cela :

  • USB
  • RS-232
  • LAN
 

Les trois interfaces peuvent contrôler l'alimentation via des commandes SCPI correspondantes. Un manuel de programmation peut être téléchargé sur le site web du fabricant.

L'appareil est actuellement livré avec la version 1.10 du micrologiciel. Les mises à jour peuvent généralement être effectuées en insérant une clé USB dans le port USB situé à l'arrière de l'appareil. Après avoir appuyé sur le bouton UTILITY en le maintenant enfoncé, l'appareil doit être mis sous tension et le processus de mise à jour commence.

Le micrologiciel peut être téléchargé à partir du site du fabricant. Veuillez noter que la mise à jour n'a pas été testée et qu'elle est effectuée à vos risques et périls.

La sortie USB située à l'arrière sert également à sauvegarder les tableaux de données générés avec ou pour la commande LIST/DELAYER.

Avantages et inconvénients de l’UDP3305S-E

Pour :
  • Les modes série et parallèle avec une seule touche
  • La puissance totale élevée pouvant aller jusqu'à 328W
  • Un très faible bruit et excellente stabilité de la tension
  • Des possibilités de programmation étendue

Contre :
  • Seule la tension totale est affichée en mode série, et il n'est pas possible d'utiliser des tensions différentes sur les deux canaux (pas d'alimentation dissymétrique)
  • Pas de fiches bananes de sécurité pour des tensions allant jusqu'à 64V !
  • Une protection contre les surintensités parfois indéfinie
  • Le manuel pourrait être amélioré

Conclusion

L'alimentation est très intuitive et offre de nombreuses fonctionnalités. Les performances en termes de contrôle et de puissance sont exceptionnellement bonnes. Dans l'ensemble, cet achat est vivement recommandé pour les makers passionnés et les professionnels.

Traduction : Laurent RAUBER
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