如何用SCPI指令设置双向直流电源输出电压序列的占空比？

在双向直流电源中，若需通过SCPI指令设置输出电压序列的占空比（如脉冲波或周期性变化场景），通常需结合波形编程模式和时间参数配置实现。以下是具体方法及指令示例：

1. 确认电源支持的波形编程功能

双向直流电源（如IT6900系列、Keysight N6700等）通常提供以下功能：

• 脉冲波模式：支持设置电压幅值、偏置、频率、占空比（脉冲宽度与周期的比值）。
• 列表（List）模式：通过定义电压序列和每个点的保持时间，间接实现占空比控制。
• 任意波（Arbitrary Wave）模式：允许用户自定义波形，直接定义高电平和低电平的持续时间。

2. 脉冲波模式设置占空比

若电源支持脉冲波模式，可直接通过PULSe相关指令设置占空比：

scpiSOURce:PULSe:VOLTage:HIGH 12.0  ; 设置高电平电压为12VSOURce:PULSe:VOLTage:LOW 0.0   ; 设置低电平电压为0V
SOURce:PULSe:PERiod 1000       ; 设置周期为1000ms（1s）
SOURce:PULSe:WIDTh 500         ; 设置脉冲宽度为500ms（占空比=500/1000=50%）
SOURce:FUNCtion PULSe          ; 激活脉冲波模式
OUTPut ON                       ; 启动输出

• 参数说明：
  • PERiod：周期（单位：ms或s，需与电源要求一致）。
  • WIDTh：脉冲宽度（单位与周期相同）。
  • 占空比 = WIDTh / PERiod × 100%。

3. 列表模式间接实现占空比

若电源仅支持列表模式，可通过定义高电平和低电平的保持时间实现占空比：

scpiPROG:LIST:VOLT:DATA1 12.0,500  ; 第1步：电压12V，保持500msPROG:LIST:VOLT:DATA2 0.0,500   ; 第2步：电压0V，保持500ms
PROG:LIST:SEGM 2                ; 设置序列步数为2
PROG:LIST:COUNt INFinite         ; 无限循环
PROG:LIST:ACTive ON             ; 激活列表模式
OUTPut ON                       ; 启动输出

• 占空比计算：
  • 高电平时间 = 500ms，低电平时间 = 500ms。
  • 占空比 = 500 / (500 + 500) × 100% = 50%。

4. 任意波模式自定义占空比

若电源支持任意波模式，可上传自定义波形数据（如方波）并定义占空比：

scpiPROG:WAVE:VOLT:DATA1 12.0,500  ; 第1点：电压12V，变化时间500ms（上升沿）PROG:WAVE:VOLT:DATA2 12.0,500  ; 第2点：电压12V，保持500ms（高电平）
PROG:WAVE:VOLT:DATA3 0.0,500   ; 第3点：电压0V，变化时间500ms（下降沿）
PROG:WAVE:VOLT:DATA4 0.0,500   ; 第4点：电压0V，保持500ms（低电平）
PROG:WAVE:SEGM 4                ; 设置波形步数为4
PROG:WAVE:COUNt INFinite         ; 无限循环
PROG:WAVE:INITiate              ; 激活任意波模式
OUTPut ON                       ; 启动输出

• 占空比计算：
  • 高电平时间 = 500ms（DATA2），低电平时间 = 500ms（DATA4）。
  • 占空比 = 500 / (500 + 500) × 100% = 50%。

5. 查询当前占空比设置

• 脉冲波模式：

  scpiSOURce:PULSe:WIDTh?  ; 查询脉冲宽度SOURce:PULSe:PERiod? ; 查询周期
  

• 列表/任意波模式：
  • 需通过查询序列数据（如PROG:LIST:VOLT:DATA#?）手动计算占空比。

注意事项

1. 单位一致性：确保PERiod、WIDTh及保持时间的单位一致（如均为ms或s）。
2. 电源限制：检查电源的最大周期、最小脉冲宽度等参数是否支持目标占空比。
3. 触发同步：若需外部触发启动序列，配置触发源：

   scpiTRIGger:SOURce EXTernal  ; 设置触发源为外部TRIGger:SLOPe POSitive    ; 设置触发沿为上升沿
   

4. 保护功能：设置过压/过流保护（OVP/OCP）避免电压突变损坏负载：

   scpiSENSe:VOLTage:PROTection:LEVel 20.0  ; 设置OVP为20VSENSe:VOLTage:PROTection:STATe ON   ; 启用OVP