電子負(fù)載你了解多少?

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            電子負(fù)載你了解多少?

            發(fā)布時(shí)間:2019-01-24

            什么是電子負(fù)載?

            電子負(fù)載是通過控制內(nèi)部功率(MOSFET)或晶體管的導(dǎo)通量(量占空比大小),依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。它能夠準(zhǔn)確檢測出負(fù)載電壓,精確調(diào)整負(fù)載電流,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)模擬負(fù)載短路,模擬負(fù)載是感性阻性和容性,容性負(fù)載電流上升時(shí)間。 一般開關(guān)電源的調(diào)試檢測是不可缺少的。

            電子負(fù)載

            電子負(fù)載功能

            電子負(fù)載整合具有測試設(shè)備的眾多功能,如負(fù)載瞬態(tài)恢復(fù)時(shí)間、電流極限特性分析、效率、啟動(dòng)時(shí)間、源效應(yīng)(電源調(diào)整率)、編程響應(yīng)時(shí)間、PARD(波紋和噪聲)、功率因子、伏特栓鎖現(xiàn)象、過壓關(guān)閉、飄移等。

            電子負(fù)載可用幾種方法執(zhí)行電源測試。它們一般是可編程的,但大多數(shù)電子負(fù)載需要外部DAC編程器。這一能力在測試期間能精確控制負(fù)載值,為測試裝置操作者提供有價(jià)值的狀態(tài)信息。電子負(fù)載通常采用FET設(shè)計(jì),它比采用繼電器和電阻器的解決方案更可靠,也更簡易,還可選擇工作模式:恒流(CC)、恒壓(CV)和恒阻(CR)。較復(fù)雜的電子負(fù)載在一臺(tái)產(chǎn)品中都會(huì)提供這三種模式,具有最高的測試靈活性,并且還提供測量直流電壓和電流這兩種電源的通用解決方案。電子負(fù)載的最后一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是可提供通過總線的回讀,而無需使用一些測試中測量電壓和電流的數(shù)字多用表。

            電子負(fù)載分類

            1、容性負(fù)載

            容性負(fù)載:和電源相比,負(fù)載電流超前負(fù)載電壓一個(gè)相位差,此時(shí)負(fù)載為容性負(fù)載(如補(bǔ)償電容負(fù)載)。

            電路中類似電容的負(fù)載,可以使電流超前電壓降低電路功率因數(shù)。一般把負(fù)載帶電容參數(shù)的負(fù)載,即符合電壓滯后電流特性的負(fù)載成為容性負(fù)載。充放電時(shí),電壓不能突變。其對(duì)應(yīng)的功率因數(shù)為負(fù)值。對(duì)應(yīng)的感性負(fù)載的功率因數(shù)為正值。在高頻領(lǐng)域,是指負(fù)載虛部為負(fù)值的負(fù)載。

            一般電源控制類產(chǎn)品,所給出的負(fù)載,如未加說明則是給出的是視在功率;即總?cè)萘抗β剩凰劝ㄓ泄β剩舶o功功率; 而一般感性負(fù)載說明中給出的往往是有功功率的大小,例如熒光燈,標(biāo)注為15~40瓦的熒光燈,鎮(zhèn)流器消耗功率約為8瓦,實(shí)際在考慮用定時(shí)器,感應(yīng)開關(guān)在控制它時(shí),則要加上這8瓦;具體不同的產(chǎn)品感性部分,即無功功率的大小,可以通過其給出的功率因數(shù)來計(jì)算。

            2、感性負(fù)載

            混聯(lián)電路中容抗比感抗大,電路呈容性反之為感性。通常的用電器中并沒有純感性負(fù)載和純?nèi)菪载?fù)載。因?yàn)檫@兩種負(fù)載不做有用功。

            只有在補(bǔ)償電路中才使用純感性負(fù)載或純?nèi)菪载?fù)載。又因?yàn)榻^大多數(shù)負(fù)載除阻性外,多數(shù)為感性負(fù)載,因此補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候多數(shù)就用電容來補(bǔ)償,所以,純?nèi)菪载?fù)載用得比純感性負(fù)載多。如電動(dòng)機(jī),變壓器等等,通常為感性負(fù)載。部分日光燈為容性負(fù)載。

            電子負(fù)載

            參數(shù)選擇

            1、電壓、電流和功率的選擇

            根據(jù)被測設(shè)備的輸出特性來選擇電子負(fù)載:電壓,電流,功率和測試需求精確度。電子負(fù)載的模組在測試時(shí)只能夠單獨(dú)工作或者并聯(lián)操作,串聯(lián)對(duì)于模組來說是很危險(xiǎn)的。所以最理想的狀態(tài)是所有要求均在單模組的量程范圍內(nèi),其次是通過多模組并聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)的選型。也就是說,所選模組的電壓時(shí)一定要符合測試要求。單個(gè)模組或者滿裝機(jī)框時(shí)的電流和功率總和要滿足測試要求。

            2、精確度和分辨率的選擇

            精確度和分辨率是電子負(fù)載的一個(gè)重要的參數(shù)指標(biāo)。電子負(fù)載的精確度不同表示方法的意義。舉例如下:

            1%+2d  1%的測量值+最小顯示值的2倍

            1%+2%FS: 1%的測量值+1%的滿量程

            1%OF:  1%的(滿量程+測量值)

            功能選擇

            1、基本功能

            市面上的電子負(fù)載均有基本的四項(xiàng)功能:恒流、恒壓、恒阻和恒功率。在功能基本相同,精確度相差不大的情況下,怎么判斷是否符合要求呢?市場上部分電子負(fù)載只有一套工作電路,就是恒流功能。其他功能是根據(jù)歐姆定律計(jì)算出來,雖然標(biāo)稱有其他功能,但是實(shí)際情況是只有恒流功能,通過調(diào)節(jié)電流來實(shí)現(xiàn)其他功能。這樣節(jié)省了成本,卻留下了其他功能工作精度低,工作的不穩(wěn)定。測試完成的情況,要看電源的質(zhì)量,外部環(huán)境和運(yùn)氣了。而安拓森電子負(fù)載的所有功能均有不同的電路實(shí)現(xiàn),完全能夠很好的完成所標(biāo)稱的所有極限指標(biāo),穩(wěn)定帶載。

            如果只是用到恒流功能,對(duì)其他功能要求不多的情況下,可以選用合適的,符合精確度的電子負(fù)載。如果對(duì)其他功能要求能夠穩(wěn)定的帶載,就要考慮這個(gè)問題了。

            2、動(dòng)態(tài)帶載

            動(dòng)態(tài)帶載,就是電子負(fù)載做模擬的變化帶載,也叫瞬態(tài)。幾個(gè)重要的參數(shù):

            變化斜率:籠統(tǒng)的說是電子負(fù)載可以完成的變化速度,精確地說是電子負(fù)載變化時(shí),從變化量的10%~90%的變化速率。恒流狀態(tài)下的單位是A/mS,A/μS。

            響應(yīng)時(shí)間:電子負(fù)載可以完成變化的最小時(shí)間。單位μS。

            3、電子負(fù)載的動(dòng)態(tài)(瞬態(tài))頻率

            一個(gè)電子負(fù)載是否做的貨真價(jià)實(shí),就要看電子負(fù)載的變化帶載完成的情況了。如果是硬件實(shí)現(xiàn)的功能,就可以用示波器測試電流輸出監(jiān)視端口,查看波形是否完好。如果出現(xiàn)毛刺或者信噪比很大的情況下,那么此功能僅僅是由軟件計(jì)算,而不是硬件實(shí)現(xiàn)的。

            軟件實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)帶載時(shí)無法完美的執(zhí)行電子負(fù)載所設(shè)定的變化。但是如果要求不高,可忽略這種現(xiàn)象造成的影響。

            4、模擬帶載(外部編程輸入)

            本功能是為了實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的電子負(fù)載帶載變化情況而設(shè)定的功能。動(dòng)態(tài)帶載是模擬一個(gè)梯形波變化的帶載功能,而本功能大大擴(kuò)充了電子負(fù)載所能執(zhí)行的變化方式。只要信號(hào)發(fā)生器能夠發(fā)生的電壓在10V以下的波形信號(hào),電子負(fù)載均能模擬。

            5、序列功能

            序列功能是指把很多定態(tài)設(shè)置按時(shí)間順序排列組合成一個(gè)測量過程。可以完成一個(gè)產(chǎn)品的整個(gè)質(zhì)量參數(shù)的測量,本功能大大簡化了繁瑣的設(shè)置,減輕了測試工作量。配合存儲(chǔ)設(shè)置和調(diào)用功能,更是大大簡化了操作。序列的可設(shè)置步驟跟據(jù)品牌不同而不同。

            6、附加功能選擇

            如果還需要電子負(fù)載的其他功能,請(qǐng)參看需求選擇擁有對(duì)應(yīng)功能的電子負(fù)載。比如

            同步功能:可以同時(shí)操作多個(gè)模組的工作狀態(tài)。

            聯(lián)機(jī)接口:GPIB,RS232,LAN,USB,選擇適合的。

            組裝ATE測試系統(tǒng):考慮接線柱連接其他設(shè)備的方便性,考慮命令的標(biāo)準(zhǔn)性等等。

            過流,過功率測試(OCP,OPP):在產(chǎn)品需要的時(shí)候選擇此功能,適用于研發(fā)等。

            總言:電子負(fù)載的種類是多種多樣的,選擇適合的電子負(fù)載是電源類研發(fā)或者生產(chǎn)中一個(gè)重要的方面。在可以接受的成本下,選擇更好更方便的電子負(fù)載是提高效率,保證質(zhì)量的前提。


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