本文內(nèi)容包括：為什么用電子負(fù)載?直流電子負(fù)載本質(zhì)與工作模式?如何選擇合適的電子負(fù)載?

一、為什么用電子負(fù)載?

一般機(jī)器在實(shí)際的使用中前級(jí)有供電，后級(jí)有負(fù)載。因此在產(chǎn)品前期開(kāi)發(fā)測(cè)試過(guò)程中，需要有可設(shè)置的電源提供功率，以及可配置的電子負(fù)載消耗能量。

電子負(fù)載對(duì)電源進(jìn)行拉載，可以提供穩(wěn)定且具有程序控制的負(fù)載模式。下面介紹的就是電子負(fù)載典型應(yīng)用，以及它們?nèi)绾螏椭鷺I(yè)界測(cè)量。

電源轉(zhuǎn)換器和逆變器測(cè)試

測(cè)試 DC-DC、AC-DC 和 DC-AC 的快捷方法。在輸出端應(yīng)用電子負(fù)載可以仿真上電過(guò)程中的產(chǎn)品。您可以使用不同 等級(jí)的負(fù)載來(lái)測(cè)試最小和最大輸入開(kāi)啟電壓電平。使用電子負(fù)載可以進(jìn)行 紋波和噪聲測(cè)量、負(fù)載和電源調(diào)整以及過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)測(cè)試。

不間斷電源(UPS)

完整測(cè)試需要交流電源、直流電源、直流負(fù)載和 交流負(fù)載。直流負(fù)載使用負(fù)載組來(lái)測(cè)試 UPS 內(nèi)的備用電池和充電器。交 流負(fù)載測(cè)試整個(gè) UPS 系統(tǒng)。負(fù)載組測(cè)試可以驗(yàn)證 UPS 在不同負(fù)載條件 下提供所需電力的能力，以及電壓穩(wěn)定性和控制系統(tǒng)的效率。

電池和燃料電池

與電阻負(fù)載組相比，它們可為您提供恒定負(fù)載，從而 縮短測(cè)試時(shí)間。如需進(jìn)行容量測(cè)試，請(qǐng)使用 CP 模式，以便在電池電壓隨 時(shí)間下降時(shí)提供一致的功耗。電子負(fù)載可以通過(guò)編程輸出包括快速跳變的 各種負(fù)載曲線，使用戶能夠測(cè)試電池充電和放電循環(huán)的特征曲線。

太陽(yáng)能電池板

用于大功率光伏測(cè)試的出色解決方案。它能夠以較低的 成本供應(yīng)大電流。使用 CV 模式捕獲 I-V 曲線、或增加電壓以便進(jìn)行電流測(cè)量

二、直流電子負(fù)載本質(zhì)與工作模式?

直流電子負(fù)載包含一組功率晶體管或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)，目的是消耗或吸收功率。電流放大器通過(guò)開(kāi)關(guān)這些晶體管來(lái)調(diào)節(jié)電子負(fù)載的輸入電流。

電子負(fù)載最常見(jiàn)的工 作模式有恒流(CC)、恒壓(CV)、恒功率(CP)和恒電阻(CR)模式。

恒流工作(CC)

粗實(shí)線表示可能的工作點(diǎn)與輸入電流之間的關(guān)系。恒流(CC)狀態(tài)標(biāo)志表示電流以規(guī) 定的設(shè)置值輸出。

要注意的是，該模式的電壓是不可以編程的。但是，如果DUT施加的電壓高于規(guī)定電流范圍內(nèi)允許的電壓，就會(huì)啟動(dòng)電子負(fù)載的過(guò)壓保護(hù)機(jī)制，跳閘并關(guān)閉輸入。

電流可在兩個(gè)重疊范圍中的任意一個(gè)(高量程和低量程)進(jìn)行編程。低量程在小電流設(shè) 置下可提供更好的分辨率。負(fù)載會(huì)選擇與編程的量程值相對(duì)應(yīng)的量程。如果量程值位于 量程重疊區(qū)域，那么負(fù)載會(huì)選擇低量程。如果當(dāng)前電流設(shè)置在低量程之外，那么負(fù)載會(huì) 自動(dòng)將輸入調(diào)整為低量程內(nèi)的最高值。如果您在之后編程設(shè)定了一個(gè)超出低量程的輸入 值，前面板顯示屏上會(huì)顯示“超出量程”錯(cuò)誤信息。

恒壓工作(CV)

在此模式下，負(fù)載模塊會(huì)試圖消耗足夠的電流，以便將電源電壓控制到編程值。電子負(fù)載的電壓帶載電壓是恒定的，而吸收的電流是不斷變化的。

請(qǐng)注意，CV(恒定電壓)工作中設(shè)置了電流限值。該實(shí)線的水平段表示，如果負(fù)載電 流保持在電流限值設(shè)置的量程內(nèi)，輸出電壓將保持其編程的設(shè)置。CV 狀態(tài)標(biāo)志表示輸 出電流在限值設(shè)置量程內(nèi)。當(dāng)輸出電流達(dá)到電流限值時(shí)，裝置不再以恒壓模式工作，輸出電壓不再保持恒定。取而 代之的是，電子負(fù)載此時(shí)會(huì)將輸出電流調(diào)節(jié)到其電流限值設(shè)置。設(shè)置負(fù)電流限值狀態(tài)標(biāo) 志以指示達(dá)到電流限值。如果電壓持續(xù)增加，直到超出指定電流量程允許的電壓或最大 功率等高線，那么過(guò)壓保護(hù)機(jī)制會(huì)啟動(dòng)，跳閘并關(guān)閉輸入。

恒電阻工作(CR)

當(dāng)電子負(fù)載處于恒阻工作模式時(shí)，電子負(fù)載所消耗的電流與電壓成正比，即保持阻值恒定。

粗實(shí)線表示可能的工作點(diǎn)與電阻設(shè)置之間的關(guān)系。電阻斜線向下延伸至 Rmin(虛 線)，使得電子負(fù)載可以在加載大電流的同時(shí)產(chǎn)生低電壓。電阻可在三個(gè)重疊電阻量程當(dāng)中的任意一個(gè)(高、中、低)進(jìn)行編程。負(fù)載選擇與編程 的電阻值對(duì)應(yīng)的量程。如果電阻值位于量程重疊區(qū)域，那么負(fù)載會(huì)選擇具有最高分辨率 的量程。如果當(dāng)前輸入設(shè)置超出您選擇的量程，那么負(fù)載會(huì)自動(dòng)將輸入設(shè)置調(diào)整為新選 定量程內(nèi)最接近的可用值。如果您在之后編程設(shè)定了一個(gè)超出新選定量程的輸入值，前 面板顯示屏上會(huì)顯示“超出量程”錯(cuò)誤信息。

恒功率工作(CP)

在恒功率工作中，負(fù)載模塊根據(jù)編程的恒定功率值調(diào)節(jié)被測(cè)器件的功耗

負(fù)載模塊通過(guò)測(cè)量電壓和電流的輸入來(lái)調(diào)節(jié)輸入功率，并根據(jù) AD 轉(zhuǎn)換器的測(cè)試數(shù)據(jù)流 來(lái)調(diào)整輸入功率。 請(qǐng)注意，在 CP 模式下，相應(yīng)的編程量程會(huì)覆蓋選擇的電壓和電流測(cè) 量量程。 電子負(fù)載自動(dòng)選擇可能的最低量程，以提供更好的分辨率和精度。 負(fù)載模塊具有內(nèi)置過(guò)功率保護(hù)功能，防止功率超過(guò)負(fù)載模塊的額定輸出功率(最大功率 等高線)2% 以上。

三、如何選擇合適的電子負(fù)載

? 額定容量 - 最大電壓、電流和額定功率能提供應(yīng)用所需的必要信息，可確保電子負(fù)載能夠處 理電源的容量

? 動(dòng)態(tài)測(cè)試 - 有些負(fù)載是動(dòng)態(tài)負(fù)載，電子負(fù)載的任意功能允許您使用不同的功能，如脈沖、步 進(jìn)和斜率變化

? 工作模式 — CR、CC、CV 和 CP

CC 用于功耗測(cè)試

CR 可以直接取代電阻器

CV 用于電流電源測(cè)試

CP 用于存儲(chǔ)容量測(cè)試

? 計(jì)算機(jī)控制 當(dāng)您無(wú)法通過(guò)前面板設(shè)置參數(shù)時(shí)，可以使用 RS232、GPIB 或 USB 編寫復(fù)雜的測(cè) 試程序