New-Tech Magazine | March 2017

Power Solutions מוסף מיוחד

מופשט של ספק כוח סחף-דחף .3 איור

«

בתחילה, בדקנו כל אחת מיחידות הציוד תוך שימוש במקבע בדיקה ,SMU היקפי עם מוגן בעל זליגה נמוכה. זה איפשר לנו להקליט לא רק את צריכת הזרם, אלא גם את קצב שינוי הזרם, כאשר הפעלנו או השבתנו מעגלים מסוימים. לשינויים קלים יש לעיתים השפעה הניתנת למדידה. למשל, שינוי מהיר מדי בצריכת הזרם, אילץ את מחוללי האנרגיה לפעול SMU ביעילות נמוכה יותר. השתמשנו ב- של תאים I - V להדמיה את מאפייני סולריים, כדי לבדוק את ממירי ההספק של השעון, הפועלים ביעילות גבוהה במיוחד. בדיקה זאת דרשה מקור מהיר דיו, המסוגל לפעול הן במתח גבוה, הן בזרמים נמוכים. אז עברנו אל מקבע הבדיקה. בכדי להבטיח מדידות טובות ואמינות של צריכת הזרם של ההתקן הנבדק, השתמשנו במקבע הבדיקה והכבלים טריאקסיאלים לחיבור גוף השעון ורצועת היד. מיקמנו את המקבע וההתקן הנבדק בתוך כלוב פאראדיי, בכדי להבטיח כי הזרם הנמדד יהיה מן השעון עצמו, ולא כל זרמי הפרעה חיצונים הנובעים מצימודים .5 פרזיטים, כשמוצג באיור המקבע גם איפשר למהנדסים ולמשתמשים אחרים להתממשק אל השעון באמצעות המחשבים שלהם, ולא באמצעות לחצני השעון. ממשק זה פותח כדי לזרז את הבדיקות, אשר כעת ניתנים להתבצע בכל מקום. כדי לזרז את הליך בדיקה, כתבנו כמה המאפשרים ,SMU קודים להרצה על ה- לנטר ברציפות את זרם העומס של השעון, . הקוד עקב SMU בזמן שהוא מופעל על ידי אחר כל אירוע בו צריכת הזרם עברה את סף וכן אחר הזרם הממוצע. 1 nA ה- מערך בדיקה זה שוכפל עבור כל מהנדסי

« הממחיש את מפל המתח הנכון על פני .2 איור המיישרים ביישור גל גשר מלא, כאשר ספק הכוח בעומס מלא ובלא עומס

פעולת סחף-דחף, ותמיד על אותו המתג, בצורה מספיקה כדי ON שינה את זמן ה- לגרום לבעיית חוסר איזון שטף בשנאי. השנאי שלנו היה רגיש במיוחד לנושא הזה, כיוון שהוא תוכנן עם השראות מגנטית שיחק SMU קטנה מאוד. בפרויקט זה, ה- תפקיד מפתח בתיקון בעיה רצינית. בדיקות צריכת ההספק במעבר לתסריט אחר, המשימה שלנו כאן היא לאמת ולתקן שעון חדשני, ללא סוללה, המוזן ממקורות אנרגיה טבעיים, עבור יישומים צבאיים. הוא בעל יכולות אלחוטיות למעקב אחר מתנייעות החייל, שמירה על קשר עם פיקוד מרכזי וסנכרן השעה והתאריך עם שעונים אחרים בפיקוד. לעיתים, הוא מעביר מידע חיוני לחיילים סביל, לעיתים על ידי אורות LCD על ידי מהבהבים ולעיתים תוך התחשמלות קלה, שאיש מלבד החייל הנמען לא יוכל לשמוע, לראות, או לזהות. השעון יונק את מקור האנרגיה שלו מחום הגוף, אור, ותנועה - יש לו עשרות אופני פעולה, כל אחד בצריכת זרם רוגע שונה. אילוץ מכריע, הוא שמירת צריכת הזרם , הזרם הנמוך 1 nA מתחת לסף ה"קסם" של ביותר המסופק ע"י שילוב טכניקות אספקת האנרגיה, המובטח לפעולה תקינה של השעון. אם הזרם הנצרך ע"י השעון עולה הי (למשך פרק זמן כלשהו), השעון 1 nA פעם על חייב להפחית את העמסת מקור האנרגיה לתקופה מסוימת, על מנת "לפצות" על העמסה הנוספת.

של כל דיודה, על ידי I - V למדוד את מאפייני תכנות של סחף מתח ומדידת הזרם. לא לקח זמן רב לבעיה לצוף על פני שטח: מפעיל את SMU דקות בהן ה- 30- בתוך כ הלוח השני, הזרם הגיע לגבול ההקבלה שקבענו. הפעם, לעומת זאת, שום דבר לא נכשל והלוח לא נשרף. כל מה שהיה עלינו לעשות, זה פשוט לכבות , לתכנת את המכשיר SMU את מוצא ה- לאפס וולט ולהפעיל מחדש את תסריט מתח . AC רשת בכדי לבודד את הבעיה, השתמשנו במשקף תנודות למדידת הזרמים העיקריים של כל ספק סחף-דחף כמו זה שמוצג באיור . כיוון שאף אחד לא חשב לשים נגד כאן, 3 היינו צריכים למדוד את הזרם הראשוני על ידי מדידת מפל המתח הקטן על פני פס הולכה באורך אינץ' אחד. בעוד שבדיקה זאת מבוצעת בדרך כלל עם משקף תנודות בעל מבוא צף, הצלחנו להשתמש ברב-מודד ספרתי בעל הבחנה גבוהה. מדידה זו הייתה מאירת עיניים! בתוך מספר דקות, הבחנו כי עוצמת הזרם הלכה וגדלה! כיוון שמן הבדיקות הקודמות ידענו כי הזרמים המשניים היו בסדר, נותרה כאפשרית אחת משתי הבעיות הבאות: או שהשנאי תוכנן או יוצר באופן שגוי, או ON שהמיקרו בקר המגדיר את משכי הזמן MOSFET של הסחף-דחף של טרנזיסטור ה- עבור כל חצי מחזור, עשה זאת בצורה לא זהה, מצב המכונה שטף בלתי מאוזן. לאחר בילוש לא קצר, גילינו שהבעיה בקוד הבקר. ככל הנראה, פקודת ביצוע רק בחצי

New-Tech Magazine l 72