自动化测试系统中电压开关设计的挑战与对策

"电源技术中的如何应对电压开关中常见的挑战 电源技术" 在电源技术中，设计和实施自动化的测试系统开关是一项复杂的工作，涉及到多个关键因素。这些因素主要围绕着如何选择适合的开关卡和应对不同电压范围及阻抗带来的挑战。在中等大小电压的应用（1V到200V）中，比如测试电池、电化电池、电路配件或热电偶，开关设备需要既能承受高电压，又能处理低阻抗负载。 首先，一个常见的问题是切换伏特计到多个串联电源。如图1所示，为避免短路，需要在关闭一个通道之前先打开另一个通道，这称为“操作前断开”策略。同时，每个电压源应串联熔丝以防止超过开关卡的共模额定电压。对于图中的示例，30个12V电源串联起来形成360V总电压，因此，选择的开关卡应具有至少500V的信道-信道额定电压和共模额定电压，以确保安全运行。 其次，切换一个电压源到多个负载时，如图2所示，需要考虑公共阻抗的影响。当负载数量增加，通过公共阻抗的电流增大，导致电压降，从而影响每个负载的实际电压。这需要设计者考虑到负载变化时的电流分布和电压均衡。 再者，开关本身的电阻也是一个重要因素。在将电压源切换到多个器件时，开关电阻会产生电压降，尤其当器件电阻较低时，这种降压效应更加显著。远程检测技术可以用于补偿这种电压降，通过在负载上添加外部检测电路来准确测量实际电压，从而校正因开关和布线电阻引起的误差。 在处理低压开关问题时，信号电平可能低至毫伏级，此时需要采用特殊的设计技术以降低电压误差。这些技术可能包括优化开关材料、改进接触机制以及使用低噪声电路设计，以确保在低电压环境下依然能够准确无误地切换和测量。 电源技术中的电压开关设计不仅要考虑电压幅度和阻抗特性，还要解决开关保护、电压均衡、电阻影响以及低压操作的精度问题。在实际应用中，设计者需要综合这些因素，选用适当的开关设备，并结合恰当的保护措施，以构建可靠且精确的自动化测试系统。