负载的原理

电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量(量占空比大小),靠功率管的耗散功率消耗电能的设备,它能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路,模拟负载是感性阻性和容性,容性负载电流上升时间。一般开关电源电源的调试检测是不可缺少的。目录基本简介模拟真实环境中的负载电子负载的原理可编程电源-电子负载基本选择1．电压，电流和功率的选择2．精确度和分辨率的选择可编程电源-电子负载功能选择1．基本功能选择2．动态带载3．模拟带载（外部编程输入）4．序列功能可编程电源-电子负载保护功能选择其他功能选择容性负载、感性负载、阻性负载区别基本简介模拟真实环境中的负载电子负载的原理可编程电源-电子负载基本选择1．电压，电流和功率的选择2．精确度和分辨率的选择可编程电源-电子负载功能选择1．基本功能选择2．动态带载3．模拟带载（外部编程输入）4．序列功能可编程电源-电子负载保护功能选择其他功能选择容性负载、感性负载、阻性负载区别展开编辑本段基本简介电子负载的基本工作模式(CC/CV)使电子负载在电源产品的设计生产中扮演着很重要的角色，然而直到现在它似乎仍然披着神秘的面纱。下面的例子可以让你对电子负载有个初步的了解；1.电子负载的恒流控制（中文名称：定电流模式；英文名称：CC-ConstantCurrentmode）。。电路的核心实质是一个电流取样负反馈控制环路，晶体管Q1(2N3055)在这里既作为电流的控制器件同时也作为被测电源的负载。晶体管Q2(BC337)是Q1的推动管；电阻R1是电流－电压转换元件(I/Vconverter)，落在R1上的电压降通过电压比较器IC1与基准源（Verf）比较，控制Q2,Q1的导通与截止，从而达到保持电流恒定的目的。2.电子负载的恒电压控制（中文名称：定电压模式；英文名称：CV-ConstantVoltagemode）。电路原理见下图；恒电压模式的电路原理与电流控制基本相同。编辑本段模拟真实环境中的负载可编程电源-电子负载可以模拟真实环境中的负载（用电器），一般对电源要求比较严格的厂家都会用电子负载来检测电源的好坏。它有好多功能，可以调节负载大小，以及短路，过流，动态等等，应该说所有的电源厂家都会有用，而且也必须有。编辑本段电子负载的原理电子负载可以模拟真实环境中的负载（用电器）。它有恒流、恒阻、恒压和恒功率功能，以及短路，过流，动态等等，应该说所有的电源厂家都会有用，而且也必须有。电子负载分为直流电子负载和交流电子负载，由于电子负载的应用面问题，本文主要介绍直流电子负载。电子负载一般分为单体电子负载和多体电子负载，此划分针对用户需求，待测物单一或需多个同时测试而定。我们就以具有代表性的多体电子负载为例来说明，选取了各个厂商的代表性产品：安捷伦N3300A系列，CHROMA63100系列，博计3310D系列和艾德克斯IT8700系列为例针对电子负载的选型加以说明。编辑本段可编程电源-电子负载基本选择1．电压，电流和功率的选择根据被测设备的输出特性来选择电子负载：电压，电流，功率和测试需求精确度。电子负载的模组在测试时只能够单独工作或者并联操作，串联对于模组来说是很危险的。所以最理想的状态是所有要求均在单模组的量程范围内，其次是通过多模组并联能够实现的选型。也就是说，所选模组的电压时一定要符合测试要求。单个模组或者满装机框时的电流和功率总和要满足测试要求。2．精确度和分辨率的选择精确度和分辨率是电子负载的一个重要的参数指标。电子负载的精确度不同表示方法的意义。1%+2d1%的测量值+最小显示值的2倍1%+2%FS：1%的测量值+1%的满量程1%OF：1%的（满量程+测量值）编辑本段可编程电源-电子负载功能选择1．基本功能选择市面上的电子负载均有基本的四项功能：恒流、恒压、恒阻和恒功率（安捷伦没有恒功率）。在功能基本相同，精确度相差不大的情况下，怎么判断是否符合要求呢？CHROMA和博计的电子负载只有一套工作电路，就是恒流功能。其他功能是根据欧姆定律计算出来，虽然标称有其他功能，但是实际情况是只有恒流功能，通过调节电流来实现其他功能。这样节省了成本，却留下了其他功能工作精度低，工作的不稳定,在他们内部流传的一句话是，恒阻功能的误差没有上限。测试完成的情况，要看电源的质量，外部环境和运气了。而安捷伦电子负载的所有功能均有不同的电路实现，完全能够很好的完成所标称的所有极限指标，稳定带载。如果只是用到恒流功能，对其他功能要求不多的情况下，可以选用合适的，符合精确度的电子负载。如果对其他功能要求能够稳定的带载，就要考虑这个问题了。2．动态带载动态带载，就是电子负载做模拟的变化带载，也叫瞬态。几个重要的参数：变化斜率：笼统的说是电子负载可以完成的变化速度，精确地说是电子负载变化时，从变化量的10%～90%的变化速率。恒流状态下的单位是A/mS，A/uS。响应时间：电子负载可以完成变化的最小时间。单位uS。电子负载的动态（瞬态）频率分为两种：动态频率（只包含一个上升沿或者一个下降沿，或者说单位时间变化的次数），瞬态频率（一个周期包含上升沿+下降沿）。一个电子负载是否做的货真价实，就要看电子负载的变化带载完成的情况了。如果是硬件实现的功能，就可以用示波器测试电流输出监视端口，查看波形是否完好。如果出现毛刺或者信噪比很大的情况下，那么此功能仅仅是由软件计算，而不是硬件实现的。软件实现的动态带载时无法完美的执行电子负载所设定的变化。但是如果要求不高，可忽略这种现象造成的影响。3．模拟带载（外部编程输入）本功能是为了实现更复杂的电子负载带载变化情况而设定的功能。动态带载是模拟一个梯形波变化的带载功能，而本功能大大扩充了电子负载所能执行的变化方式。只要信号发生器能够发生的电压在10V一下的波形信号，电子负载均能模拟。拥有此功能的电子负载有，安捷伦和博计。其中博计是不建议客户使用此功能。4．序列功能序列功能是指把很多定态设置按时间顺序排列组合成一个测量过程。可以完成一个产品的整个质量参数的测量，本功能大大简化了繁琐的设置，减轻了测试工作量。配合存储设置和调用功能，更是大大简化了操作。序列的可设置步骤跟据品牌不同而不同。编辑本段可编程电源-电子负载保护功能选择电子负载应该有完善的保护功能。保护功能分为对内（电子负载）保护功能和对外（被测设备）保护功能。对内保护有：过压保护，过流保护，过功率保护，电压反向和过温保护。对外保护有：过流保护，过功率保护，吃载电压荷低电压保护。选择电子负载应该选择是拥有真保护国内的电子负载。如果功能是由硬件实现的，保护速度会很快。如果是由软件实现，速度有滞后性，并且模组死机的话将会发生危险。由于电子负载的特殊性能（提供强大的测试环境，以满足不同的外界需求），故在电子仪器仪表中占有很大的一片市场（主要适用于各种电源、电池、适配器及需要电子负载测试场合），然而电子负载品牌繁多，良莠不齐，故给许多购买者带来了不少顾及与烦恼。市场上主打电子负载品牌有安捷伦、Chorma、费思科技、艾德克斯，作为一个行内人士我也在他们的广告下迷惑，然而一次偶然的机会让我结识了费思科技，让我做出了我一生中最明智的决策。在一次电源交流研讨会休息时段，我无意看到了费思科技的展会（费思科技是会议赞助商之一），当时费思还没今天的品牌影响力，我也没怎么在意，也跟着一些人士（业内专家、学者、采购、销售人员）在一旁听他们的技术讲解，也人云亦云的点头（基本上还是懂），在费思IE工程师唾沫横飞的耐心讲解下，我基本了解到：费思科技成立于2002年，拥有一支专业的技术团队（多名曾参加过银河超级计算机、弹道导弹、同步卫星等国家顶尖级研发项目的工程师）具有深厚国防和航天技术背景（现研发总部位于长沙国防科大总部）在深圳、上海具有市场销售团队，在全国各地有代理经销商。公司秉承“跟踪世界顶级产品，发展民族自主品牌”的宗旨，在费思人不断的进取中，费思科技已经拥有了多项自主知识产权，多项世界第一在自己诞生（世界第一台可测谐波万用表，世界第一台可在线趋势捕获万用表，世界第一台彩屏万用表，世界第一台可调阈值电压万用表，世界上第一台大屏幕集散控制多通道电子负载等等）。由于最近实验室那台Chorma已经不能满足我们需要（出了不少故障）。现正要这个需要（我可不想就这样被他们的甜言蜜语征服）。我要的是我们这行业的专业参数与可行度优势，在人群逐渐散开后，我单独找到了费思科技IE工程师聊了聊。在不断的来回客套中得知费思科技主打电子负载（FT6600A多通道可编程直流电子负载）详细情况：基本功能参数：参数：0.05%精确度，0.1mA、0.1mV分辨率（世界顶级水准）硬件实现：CC、CV、CP、CR功能，四种功能均可实现动态测试动态参数：10KA斜率，100KHz动态频率，1%~99%占空比设置（世界顶级水准）基本配置：6模块机框，标配GPIB、RS232、USB、LAN通讯接口（配件附送，实惠）硬件保护：完善的对内对外保护（保护负载和被测设备）。10uS完成保护过功率：允许短路时间的250%过功率测试，OCP、OPP及短路更有优势模拟编程：用模拟信号控制负载的带载波形。模拟任何波形或实际负载。智能化功能：同步模式：硬件时钟实现同步带载，模块时序差低于10uS，实现同步带载动态同步：多模块可实现动态波形的同步变化，并联使用或特殊测试时，多通道测试与单通道测试性能一样并联测试：负载模块可见均可实现自动均载，使负载使用配置更灵活快速调用：多模块可同时调用已定参数，单模块可单独调用，操作更灵活自动测试：可自动完成产品测试，并且支持序列的动态测试动态测试：连续、脉冲、翻转并且模拟任意波形动态带载极限测试：OCP、OVP、OPP测试，多种触发模式功能性软件：费思提供了一款具有虚拟仪器功能的性能性软件。测试数据可见打印报告、生产图像导出报表及保存数据。软件以图像和数据共同显示的方式，更直观和便于对比。显示方式：全部显示(多次测试或长时间显示)，示波器模式(单次测试图像及参数)基本测试：功能性测试、动态测试、老化及加速老化、带载能力测试序列测试：提供一个长达50步的序列测试功能自动测试：完成电源的自动品质判定过载测试：完成电源的极限测试，并产生图像，OCP、OVP、OPP测试电池模拟测试：模拟电池的充放电测试，同时测试电池的内阻、容量及充电电量SCPI通讯：支持客户自己编辑功能和通讯调试在我不断的摸索与测试中（FT6601A样机），发觉真如他所说的那样，费思多通道可编程电子负载具有世界顶级品质（欧美标准，军工品质）与人性化设计，可以说比安捷伦、Chorma都有过之，而且价格比之较低，服务更便捷。在我的强烈要求下在会议结束后特意安排了一台负载回实验室测试。效果满意！自从有了这台费思多通道电子负载，我们可节省了不少资金与时间，此后我先后购买了费思的万用表，可编程直流电源等系列产品，发现费思真是国人的骄傲！相信费思的出现将是电子仪器仪表的时代终结者。编辑本段其他功能选择如果还需要电子负载的其他功能，请参看需求选择拥有这个功能的电子负载。比如同步功能：可以同时操作多个模组的工作状态。联机接口：GPIB,RS232,LAN,USB，选择适合的。组装ATE测试系统：考虑接线柱连接其他设备的方便性，考虑命令的标准性等等。过流，过功率测试。OCP,OPP。在产品需要的时候选择此功能，适用于研发等。总言：电子负载的种类是多种多样的，选择适合的电子负载是电源类研发或者生产中一个重要的方面。在可以接受的成本下，选择更好更方便的电子负载是提高效率，保证质量的前提。可靠品牌：（排名不分先后）美国安捷伦、台湾chroma(中茂）、台湾博计、台湾艾德克斯（ITECH）中国费思（Faith)编辑本段容性负载、感性负载、阻性负载区别容性负载[1]：和电源相比，负载电流超前负载电压一个相位差，此时负载为容性负载（如补偿电容负载）。电路中类似电容的负载，可以使电流超前电压降低电路功率因数。一般把负载带电容参数的负载，即符合电压滞后电流特性的负载成为容性负载。充放电时，电压不能突变。其对应的功率因数