Die Regelpriorität lässt sich passend zu hochohmigen oder niederohmigen Prüflingen auswählen.
N32100 – Programmierbare Hochspannungs-DC-Stromversorgung bis 10 kV
Für kontrollierte Prüfungen an Halbleitern, Hochspannungskomponenten und physikalischen Versuchsanordnungen.
Die Weitbereichskennlinie deckt innerhalb einer Modellvariante unterschiedliche Arbeitspunkte ab. Ein separater Niederspannungsmodus verbessert die Ausgangsqualität im unteren Spannungsbereich, während die kompakte 2-HE-Bauform den Einsatz auf dem Labortisch und im 19-Zoll-Prüfsystem ermöglicht.
Programmierte Abläufe und stufenweise Spannungssweeps automatisieren wiederkehrende Prüfprofile.
LAN, RS232, RS485 und CAN ermöglichen die Einbindung in Prüfstände und automatisierte Testsysteme.
Ein serienmäßiger Sicherheitskontakt sperrt die Ausgangsfreigabe bei geöffnetem Interlock-Kreis.
Persönliche Projektberatung
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Beschreibung
N32110-3k-M600 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 1 kW, 3 kV, 600 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
1000
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Spannung [V]
3000
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Strom [A]
0,6
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32110-4k-M400 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 1 kW, 4 kV, 400 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
1000
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Spannung [V]
4000
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Strom [A]
0,4
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32110-5k-M300 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 1 kW, 5 kV, 300 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
1000
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Spannung [V]
5000
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Strom [A]
0,3
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32110-6k-M250 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 1 kW, 6 kV, 250 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
1000
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Spannung [V]
6000
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Strom [A]
0,25
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32110-8k-M200 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 1 kW, 8 kV, 200 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
1000
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Spannung [V]
8000
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Strom [A]
0,2
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32110-10k-M150 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 1 kW, 10 kV, 150 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
1000
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Spannung [V]
10000
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Strom [A]
0,15
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32125-3k-A10 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 2,5 kW, 3 kV, 1 A, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
2500
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Spannung [V]
3000
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Strom [A]
1
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32125-4k-M800 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 2,5 kW, 4 kV, 800 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
2500
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Spannung [V]
4000
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Strom [A]
0,8
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32125-5k-M600 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 2,5 kW, 5 kV, 600 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
2500
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Spannung [V]
5000
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Strom [A]
0,6
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32125-6k-M500 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 2,5 kW, 6 kV, 500 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
2500
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Spannung [V]
6000
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Strom [A]
0,5
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32125-8k-M350 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 2,5 kW, 8 kV, 350 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
2500
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Spannung [V]
8000
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Strom [A]
0,35
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
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Beschreibung
N32125-10k-M300 Programmierbare Hochvolt-DC-Quelle, 2,5 kW, 10 kV, 300 mA, 2 HE, geringe Restwelligkeit
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Leistung [P]
2500
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Spannung [V]
10000
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Strom [A]
0,3
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Technische Daten
Bauhöhe in HE
3 HE - 19″ Flightcase
DC Quellen Art
Standard DC Quelle
Autoranging
Hochspannung
Produktkategorie
DC Stromversorgung
test max V
10000
N32100 Serienübersicht
Die N32100-Serie umfasst programmierbare Hochspannungsnetzteile DC, die als Modelle mit positivem Ausgang und separate Varianten mit negativem Ausgang erhältlich sind. Die Modelle werden mit Nennspannungen von 3 kV, 4 kV, 5 kV, 6 kV, 8 kV oder 10 kV und Ausgangsleistungsklassen von 1 kW oder 2.5 kW angeboten. Je nach Modell liegt der maximale Ausgangsstrom zwischen 150 mA und 1 A. Die Geräte arbeiten als einpolige DC-Quellen ohne gesteuerten bidirektionalen Senkenbetrieb. Ihre Weitbereichs-Ausgangskennlinie ermöglicht mehrere Spannungs- und Stromarbeitspunkte innerhalb der zulässigen Leistungsgrenze. Ein spezieller Niederspannungsmodus reduziert die Restwelligkeit bei niedrigen Ausgangspegeln. Jedes Modell verfügt über ein 4.3-inch-Farbdisplay, ein kompaktes 2U-Gehäuse und die Standard-Kommunikationsschnittstellen LAN, RS232, RS485 und CAN. Typische Anwendungsgebiete sind Leistungshalbleiter, Hochspannungskomponenten, Teilchenbeschleuniger und Hochenergiephysik-Experimente.
Wichtigste Vorteile
Breite Ausgangskennlinie
Jedes Modell bietet innerhalb seines Leistungsbereichs mehrere Spannungs- und Stromkombinationen, wodurch die Anzahl der benötigten separaten Netzteile reduziert wird.
Variante mit wählbarer Polarität
Positive Standardmodelle werden durch spezielle NE-Versionen mit fester negativer Ausgangspolarität ergänzt.
Schnelle Spannungsherstellung
Eine festgelegte Spannungsanstiegszeit von höchstens 25 ms unterstützt Tests, die kurze Spannungsaufbauzeiten erfordern.
Optimierter Niederspannungsausgang
Der spezielle Niederspannungsmodus reduziert die Restwelligkeit, wenn ein Hochspannungsmodell mit vergleichsweise niedrigen Ausgangspegeln betrieben wird.
Umfangreiche Sequenzkapazität
Bis zu zehn Sequenzdateien mit jeweils 1,000 Schritten unterstützen reproduzierbare Spannungs-, Strom- und Zeitprofile.
Systembereite Steuerung
Mehrere digitale Schnittstellen und optionale analoge und I/O-Signale vereinfachen die Integration in Labor-, Produktions- und ATE-Systeme.
Funktionsprinzip des Hochspannungsnetzteils DC
Konstantspannungsbetrieb
Im CV-Betrieb regelt das Gerät die Ausgangsspannung auf den programmierten Sollwert. Die aktuelle Einstellung definiert den maximal zulässigen Ausgangsstrom.
Betrieb mit Strombegrenzung
Wenn der Laststrom den programmierten Grenzwert erreicht, schaltet die Regelung auf CC-Betrieb um und hält einen konstanten Ausgangsstrom aufrecht.
Die Priorität CV/CC ermöglicht die Anpassung des Start- und Übergangsverhaltens an das Prüfobjekt. Die Priorität CV konzentriert sich auf eine kontrollierte Spannungsregelung mit geringem Spannungsüberschwingen. Die Priorität CC ist für niederohmige oder kapazitive Bauelemente vorgesehen, bei denen ein kontrollierter Stromanstieg im Vordergrund steht.
Modelle und technische Spezifikationen
Die Serie ist in zwei Leistungsgruppen unterteilt. Die Modelle N32110 liefern bis zu 1 kW, während die Modelle N32125 bis zu 2.5 kW liefern. Diese Werte gelten bei einer Stromversorgung von 200 bis 240 VAC. Bei 100 bis 140 VAC betragen die angegebenen Ausgangsleistungen 500 W bzw. 1,250 W.
| Positives Modell | Negatives Modell | Ausgangsspannung | Maximalstrom | Leistung bei 200–240 VAC |
|---|---|---|---|---|
| N32110-3k-M600 | N32110-3k-M600-NE | ±3 kV | 600 mA | 1 kW |
| N32110-4k-M400 | N32110-4k-M400-NE | ±4 kV | 400 mA | 1 kW |
| N32110-5k-M300 | N32110-5k-M300-NE | ±5 kV | 300 mA | 1 kW |
| N32110-6k-M250 | N32110-6k-M250-NE | ±6 kV | 250 mA | 1 kW |
| N32110-8k-M200 | N32110-8k-M200-NE | ±8 kV | 200 mA | 1 kW |
| N32110-10k-M150 | N32110-10k-M150-NE | ±10 kV | 150 mA | 1 kW |
| N32125-3k-A10 | N32125-3k-A10-NE | ±3 kV | 1 A | 2.5 kW |
| N32125-4k-M800 | N32125-4k-M800-NE | ±4 kV | 800 mA | 2.5 kW |
| N32125-5k-M600 | N32125-5k-M600-NE | ±5 kV | 600 mA | 2.5 kW |
| N32125-6k-M500 | N32125-6k-M500-NE | ±6 kV | 500 mA | 2.5 kW |
| N32125-8k-M350 | N32125-8k-M350-NE | ±8 kV | 350 mA | 2.5 kW |
| N32125-10k-M300 | N32125-10k-M300-NE | ±10 kV | 300 mA | 2.5 kW |
Ausgangskennlinie und Niederspannungsmodus
Die verfügbare Ausgangsleistung hängt von der konkreten Kombination aus Spannung und Stromstärke ab. Daher kann die maximale Stromstärke nicht gleichzeitig mit der Nennspannung an jedem Betriebspunkt genutzt werden. Erforderliche Spannung, Stromstärke und Leistung müssen bei der Modellauswahl gemeinsam bewertet werden.
Je nach Spannungsklasse beginnt der normale CV-Bereich bei 15 V, 20 V, 25 V, 30 V, 40 V oder 50 V und reicht bis zur Nennspannung. Der zusätzliche Niederspannungsmodus deckt einen begrenzten unteren Bereich ab und reduziert den verfügbaren Strom auf die Hälfte des maximalen Stroms des Modells.
| Nennspannung | Normalbereich CV | Niederspannungsbereich | Niederspannungsstrombegrenzung |
|---|---|---|---|
| 3 kV | 15 V bis 3 kV | 15 V bis 145 V | 50% des aktuellen Modells |
| 4 kV | 20 V bis 4 kV | 20 V bis 165 V | 50% des aktuellen Modells |
| 5 kV | 25 V bis 5 kV | 25 V bis 210 V | 50% des aktuellen Modells |
| 6 kV | 30 V bis 6 kV | 30 V bis 250 V | 50% des aktuellen Modells |
| 8 kV | 40 V bis 8 kV | 40 V bis 330 V | 50% des aktuellen Modells |
| 10 kV | 50 V bis 10 kV | 50 V bis 420 V | 50% des aktuellen Modells |
Dynamisches und regulatorisches Verhalten
Die dynamischen Spezifikationen beschreiben unterschiedliche Prozesse und dürfen nicht als gleichwertige Werte betrachtet werden. Die Spannungsanstiegszeit definiert, wie schnell die Ausgangsspannung aufgebaut wird. Die Einschwingzeit beschreibt die Rückkehr der Ausgangsspannung in den spezifizierten Toleranzbereich nach einem Lastsprung.
| Parameter | Spezifikation | Praktische Bedeutung |
|---|---|---|
| Spannungsanstiegszeit | ≤25 ms | Angegeben sowohl im Leerlauf als auch unter Volllast. |
| Zeit für vorübergehende Erholung | ≤2 ms | Wiederherstellung der Nennspannung innerhalb von ±1% nach einem Lastsprung von 50% auf 100% bei voller Ausgangsspannung. |
| Spannungsabfallzeit bei Volllast | ≤100 ms | Konservativer Wert für die gesamte Modellreihe; die einzelnen Modelle werden mit 80 ms angegeben. |
| Leerlaufspannungsabfallzeit | ≤2 s oder ≤15 s | Modelle bis 5 kV werden mit höchstens 2 s spezifiziert; Modelle 6 kV bis 10 kV mit höchstens 15 s. |
| Kommunikationsreaktionszeit | ≤5 ms | Reaktionszeit bei der Fernkommunikation. |
| Spannungsauflösung | 100 mV | Programmierung und Ausleseauflösung der aufgeführten Modelle. |
| Aktuelle Auflösung | 10 µA | Programmierung und Rückleseauflösung des Ausgangsstroms. |
| Leitungsregulierung | Spannung ≤0.01% F.S. Aktueller Wert ≤0.02% F.S. |
Ausgangsabweichungen, die durch Änderungen der Eingangsspannung AC verursacht werden. |
| Lastregelung | Spannung ≤0.03% F.S. Aktueller Wert ≤0.05% F.S. |
Leistungsschwankungen aufgrund von sich ändernden Lastbedingungen. |
Betriebsarten und programmierbare Funktionen
CV und CC-Regulierung
Spannungs- und Strombegrenzung werden separat programmiert. Das Gerät schaltet je nach Sollwerten und Lastimpedanz automatisch zwischen CV und CC um.
Konstantleistungsbetrieb
Im CP-Modus werden Spannung und Strom innerhalb programmierter Grenzen so angepasst, dass die gewählte Ausgangsleistung aufrechterhalten wird.
Sequenzoperation
Zehn Dateien mit jeweils bis zu 1,000 Schritten, programmierbaren Verweilzeiten, Wiederholungen und verknüpften Dateien unterstützen komplexe automatisierte Testverfahren.
Spannungssweep
Startspannung, Endspannung, Schrittweite, Richtung und Verweilzeit können für einzelne oder kontinuierlich wiederholte Messungen definiert werden.
Programmierbare Übergänge
Spannungs- und Stromanstieg und -abfall können als Rate oder als Übergangszeit von 25 ms zu 2,000 h konfiguriert werden.
Zeitgesteuerte Ausgangssteuerung
Einschaltverzögerung, Ausschaltverzögerung und automatische zeitgesteuerte Abschaltung unterstützen definierte und wiederholbare Testzeiten.
Typische Anwendungen
Die Serie ist für Testaufgaben vorgesehen, die eine programmierbare, kontrollierte und sicherheitsverriegelte Hochspannung DC erfordern.
Leistungshalbleiter
Versorgung und Vorspannung von Halbleiterbauelementen während charakteristischer, Isolations- und Belastungstests mittels programmierbarer Spannungsprofile.
Hochspannungskomponenten
Prüfung von Kondensatoren, Isolatoren, Baugruppen und anderen Bauteilen unter Verwendung definierter Spannungen, Strombegrenzungen und Sicherheitsverriegelungen.
Teilchenbeschleuniger
Bereitstellung einer kontrollierten DC-Spannung für Teilsysteme und experimentelle Aufbauten, die eine reproduzierbare Hochspannungseinstellung erfordern.
Hochenergiephysik
Programmierbare Zufuhr von Detektoren, Elektroden und experimentellen Anordnungen mittels Sequenzen, Sweeps und Ferndatenerfassung.
Schnittstellen, Software und Automatisierung
| Schnittstelle oder Funktion | Status | Technische Nutzung |
|---|---|---|
| LAN | Standard | RJ45-Netzwerkanschluss für Fernsteuerung und Datenaustausch; Standard-IP 192.168.0.123 und UDP-Port 7000. |
| RS232 | Standard | Serielle Steuerung mit wählbaren Baudraten von 9,600, 19,200, 38,400 oder 115,200. |
| RS485 | Standard | Die serielle Buskommunikation erfolgt über COM1; der Abschlusswiderstand kann über Hardware-DIP-Schalter konfiguriert werden. |
| CAN | Standard | CAN Kommunikation über COM1 mit Unterstützung für CANopen und CAN DBC; konfigurierbare CAN ID von 1 bis 127. |
| Sicherheitsverriegelung | Standard | Sicherheitsschaltung mit potentialfreiem Kontakt. Durch Öffnen des Kontakts wird der Ausgang verhindert oder deaktiviert. |
| COM2 | Optional | Vier digitale Eingänge, vier digitale Ausgänge, zwei analoge Eingänge und zwei analoge Ausgänge. |
| Analoge Programmierung | Mit COM2 | Spannung, Stromstärke oder Leistung können mithilfe eines 0–5 V oder 0–10 V Referenzsignals programmiert werden. |
| Analoge Überwachung | Mit COM2 | Ausgangsspannung, -strom oder -leistung können durch ein proportionales 0–5 V oder 0–10 V Signal dargestellt werden. |
| N32100 PC Software | Standardsoftware | Geräteerkennung, Parameterkonfiguration, Normalmodus, CP, Sequenz- und Sweep-Modus, Echtzeitkurven, Datenaufzeichnung und Verlaufsanalyse. |
Installation und Infrastruktur
| Besonderheit | Anforderung oder Spezifikation |
|---|---|
| AC Eingabe | Einphasenanschluss über Phase, Neutralleiter und PE; die genaue Eingangsspannung muss auf dem Typenschild des Geräts oder auf der Rückseite überprüft werden. |
| Eingangsbereiche | 100–140 VAC ±10% oder 200–240 VAC ±10%, abhängig vom Modell und der Gerätekonfiguration. |
| Netzfrequenz | 47 bis 63 Hz. |
| Eingangsstrom an 220 VAC | N32110: ≤6.5 A; N32125: ≤14 A. |
| Gehäuse | 19 Zoll, 2U; geeignet für die Montage auf der Werkbank oder im Gestell. |
| Abmessungen | 88 × 428 × 625.6 mm einschließlich der Ausgangsschutzabdeckung; Frontbreite mit Griffen ungefähr 482 mm. |
| Gewicht | Ungefähr 15.5 kg. |
| Kühlung | Zwangsluftkühlung von vorn nach hinten; Luftansaug- und Abgaswege müssen frei bleiben. |
| Lärm | Bei hoher Umgebungstemperatur und hoher Ausgangsleistung kann der A-bewertete Schalldruckpegel 70 dB überschreiten. |
| Betriebstemperatur | 0 bis 40 °C. |
| Umweltbedingungen | 5% bis 90% relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend; Höhe unterhalb von 2,000 m. |
| Rack-Zubehör | Optionales NF00Y Rack-Montagekit. |
Schutz- und Sicherheitsfunktionen
Überspannungsschutz
Ein programmierbarer Schwellenwert und eine konfigurierbare Verzögerung deaktivieren den Ausgang, wenn der Spannungsgrenzwert überschritten wird.
Überstromschutz
Die Ausgabe wird deaktiviert, wenn der gemessene Strom länger als die konfigurierte Verzögerung über dem programmierten Schwellenwert liegt.
Überlastschutz
Die programmierbare Leistungsüberwachung schützt den DUT und die Stromversorgung vor einer dauerhaften Überschreitung des gewählten Leistungsgrenzwerts.
Unterspannungsschutz
Ein konfigurierbarer Schwellenwert mit Bereitschafts- und Verzögerungszeiten erkennt einen unerwarteten Abfall der Klemmenspannung.
Übertemperaturschutz
Die Ausgabe wird automatisch deaktiviert, wenn die interne Temperatur den zulässigen Grenzwert überschreitet.
Rückklappschutz
Die Funktion überwacht einen unerwünschten Übergang in den ausgewählten Zustand CV oder CC und kann die Ausgabe nach einer programmierten Verzögerung deaktivieren.
N32100 Reihe FAQ
Welches Modell eignet sich für meine Anwendung?
Die Auswahl hängt von der Polarität, der maximalen Spannung, dem Strom am tatsächlichen Betriebspunkt und der erforderlichen Ausgangsleistung ab. Alle vier Parameter müssen gemeinsam betrachtet werden.
Kann eine Einheit sowohl positive als auch negative Spannung erzeugen?
Nein. Positive Standardmodelle und negative NE-Modelle sind separate Geräteversionen mit fester Ausgangspolarität.
Ist N32100 bidirektional?
Die Serie arbeitet als programmierbare DC-Quelle ohne kontrollierten Senkenbetrieb oder regenerative Energierückkopplung.
Welchen Zweck hat der Niederspannungsmodus?
Es optimiert die Spannungsregelung und reduziert die Restwelligkeit bei niedrigen Ausgangspegeln. Der verfügbare Strom ist in diesem Modus auf die Hälfte des maximalen Stroms des Modells begrenzt.
Wie schnell wird die Ausgangsspannung aufgebaut?
Die vorgegebene Spannungsanstiegszeit beträgt sowohl im Leerlauf als auch unter Volllast nicht mehr als 25 ms.
Welche automatisierten Testfunktionen stehen zur Verfügung?
Zu den verfügbaren Funktionen gehören Sequenzbetrieb, Spannungsdurchlauf, Konstantleistungsbetrieb, programmierbare Übergänge und Ausgangszeitsteuerung.
Welche Schnittstellen sind standardmäßig enthalten?
LAN, RS232, RS485, CAN und die Sicherheitsverriegelung gehören zur Standardausstattung. Analoge Signale und zusätzliche digitale Ein-/Ausgänge erfordern die optionale COM2-Schnittstelle.
Kann das Netzteil in einem 19-inch-Rack installiert werden?
Ja. Das Gerät verwendet ein 2U-Gehäuse. Das NF00Y-Rackmontage-Kit ist als optionales Zubehör erhältlich.
Technische Beratung und Projektanfrage
Für die Auswahl des richtigen N32100-Modells werden der vorgesehene Spannungsbereich, der Strom am Arbeitspunkt, die erforderliche Polarität sowie Informationen über das DUT, das Testverfahren und das Automatisierungskonzept benötigt.
Bei sicherheitskritischen Hochspannungssystemen sollten das Verriegelungskonzept, die Verdrahtung, der Schutzleiter, der Berührungsschutz und die Rackintegration bereits in einem frühen Projektstadium überprüft werden.