在电子技术的应用领域,开关电源、线性电源、UPS电源、变压器、整流器、电池、充电器等电子器件。经常被测试。在传统的测试方法中,电阻器、滑动变阻器、电阻箱等。一般都是作为测试负载,但是这些负载并不能满足我们对负载多样性的需求,比如:恒流负载、电阻任意调节的负载、恒功率负载、动态负载等。因此,根据可编程电子负载所接电流的类型,电子负载可分为两类:DC电子负载和交流电子负载。本文主要讨论DC电子负载。
DC负荷的定义
GB 29843-2013《DC电子负载通用规范》将DC电子负载定义为能够吸收DC能量,并将吸收的DC能量耗散、储存或反馈给电网的电子电路装置。器件吸收的电流可以调节或设定,其端口输入特性符合欧姆定律。
电子负载,顾名思义,是由电子器件实现的“负载”功能。具体来说,电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通,使功率管耗散功率,消耗电能的器件。
电子负载类似于可以牵引电流的输入设备,如可编程功率电阻器。
DC负载应用领域
通过模拟物理负载和负载波形,DC负载可以测试电源的规格,也可以作为ATE或ATS系统的组成单元,在线测试充电器、电池等电力电子元器件的寿命特性和其他参数。
DC负载的应用领域主要包括:
各种直流电源(交流/DC、DC/DC)行业,如稳压电源、恒流源、开关电源、模块电源、电源适配器等。
各种电池和蓄电池行业
充电器行业,如电池充电器和手机充电器
MOS管、IGBT、电容器、PFC模块、整流器等电力电子元器件行业。
DC负载的基本功能
一般来说,电子负载包括两种工作模式:静态负载模式和动态负载模式。更复杂的是序列函数(List)。
1.静态模式
在静态模式下,DC电子负载输入端口吸收的电流由设定的相关参数决定,不随时间变化。静态模式通常分为:恒流(CC)模式、恒压(CV)模式、恒阻(CR)模式和恒功率(CP)模式。
CC模式:恒定电流模式
DC负载输入端口吸收的电流根据设定的电流值保持恒定,而与输入电压无关,如下图所示。
应用:CC模式通常应用于电压源的测试和老化。比如测试电源的负载调整率。负载调整率是电源在负载变化情况下提供稳定输出电压的能力。
负载调整率是电源输出电压偏差率的百分比,通过以下公式计算:
CV模式:恒压模式
DC负载输入端口吸收的电流根据设定的电压值确定。此时电子负载会吸收足够的电流,直到负载电压等于设定值,如下图所示。
应用:CV模式通常应用于电流源和电池充电器的测试。比如测试电源的限流特性和电流负载调整率。恒压模式负载还可以模拟电池的端电压,因此也可以应用于电池充电器测试。
CR模式:恒定电阻模式
DC负载输入端口吸收的电流根据设定的负载电阻和输入电压确定。此时负载电流与输入电压成正比,电子负载相当于一个恒定电阻,如下图所示:
应用:CR模式通常用于测试电压源或电流源,如测试电源的启动和限流特性,或用设定范围内的任意电阻模拟固定电阻(类似滑动变阻器)。
CP模式:恒定功率模式
DC负载输入端口吸收的电流由设定的功率和输入电压决定。此时,负载电流与输入电压的乘积等于设定的功率值,如下图所示。
应用:CP模式通常应用于电池容量测试。
2.动态模式
在动态模式下,DC电子负载的输入端口吸收的电流根据设定或选择的变化规则和特征参数随时间变化。在这种模式下,电子负载在两种负载之间周期性地切换。根据动态张紧的方式,动态模式可分为连续模式、脉冲模式和拨动模式。
应用:该方法可以测试电源和其他转换器的整体环路响应。在实际应用中,大多数负载是可变的。例如,当计算机磁盘驱动器移动或不移动时,其工作电流会相应变化。动态负载模式可以模拟这种情况,从而测试计算机电源对动态负载的响应能力。
连续模式(连续)
在恒流连续模式下,当启用并触发动态测试操作时,负载电流将在A值和B值之间连续切换。
脉冲模式(脉冲模式)
在脉冲模式下,当启用动态测试操作时,每当接收到触发信号时,负载将切换到B值,并在B的脉冲宽度保持不变后切换回A值。
切换模式
在触发模式下,当启用动态测试操作时,负载将在接收到触发信号后在A值和B值之间切换一次。
3.序列模式(列表)
列表模式提供自由编辑电子负载运行状态的功能。在此功能下,可以单独设置每一步的状态参数。如下图所示。
应用:该方法可用于模拟复杂的负荷变化过程,具有很高的灵活性。RIGOL DL3000系列DC电子负载
最大功率350W,
最大电流斜率可以达到5A/us,
最大动态频率为30kHz。
此外,还支持RS232、USB、GPIB和LAN通信连接方式,可以很好地满足生产线测试和集成系统建设的要求。
其独特的4.3英寸TFT液晶屏可以同时显示多个参数和状态。
因此,DL3000系列DC电子负载是一款能够满足工程师高性能要求的高性价比电子负载产品。
RIGOL是国内领先的从事R&D、测量仪器生产和销售的高新技术企业。是中国电子仪器行业协会、中国仪器仪表协会会员。该公司申请了500多项发明专利,填补了多项国内空白。产品远销美国、英国、法国、德国、俄罗斯、日本、韩国等70多个国家和地区。
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