什么是電子負載?
??電子負載是連接到被測設備并充當負載電阻的設備。
以前,需要連接一個電阻來加載被測設備,但每次改變阻值時都需要更換電阻。電子負載的優點是負載大小可以任意設定。
通過使用外部控制器,還可以高速切換負載設置。此外,它還具有恒流模式,允許從被測設備流出恒定電流,以及恒壓模式,將被測設備的輸出電壓保持在恒定水平,使其適合各種測量和測試。
電子負載的應用
電子負載用于電子電路、電源、電池等的性能評估測試和產品檢驗。具體來說,它有以下用途:
- 電子電路中的負載驅動能力
- 電源負載特性測試
- 電池充放電測試
此外,由于它可以由外部控制器控制,因此還可以通過改變負載條件來適應目的來自動進行測試。
電子負載功能
電子負載具有由雙極晶體管、FET等制成的內置放大器,并控制流入其中的電流(負載電流)。其特征函數描述如下。
1. 功耗/換算方法
根據電子負載的類型,功耗和轉換方法有所不同。
熱轉換型電子負載
電子負載內消耗的功率通過構成放大器的半導體元件轉換成熱量。這顯然與電流流過電阻器時的效果相同,但半導體元件會發熱,因此需要散熱機制。
電源再生型電子負載
輸入電子負載的電力通過逆變器轉換為交流電。轉換后的電流反饋到配電網,功耗低,散熱也相對簡單。但由于再生電能返回電網,因此僅限于可并網運行的環境。
2、電子負載工作模式
一般電子負載有如下四種模式,根據測試目的選擇最合適的模式。
恒流模式
在此模式下,無論電子負載的輸入電壓如何,都會流動設定的恒流。即使被測設備的輸出電壓發生波動,電子負載也能確保負載電流保持恒定。
定電阻模式
在該模式下,設定的電阻值像固定電阻一樣保持恒定。其特征在于,除了電源接通后的過渡期間以外,設定的電阻值均保持不變。由于負載電流隨輸入電壓線性變化,因此用于電池的容量測試和電子設備的電池啟動測試。
恒壓模式
該模式將被測設備的輸出電壓保持在恒定值。當被測設備的輸出電壓波動時,電子負載改變負載電流以保持輸出電壓恒定。因此,盡管負載電流變化,但被測設備的輸出電壓保持恒定。
它常用于測試燃料電池、電池充電器等。對于電池充電器測試,還可以使用電子負載來復制和測試電池的復雜電壓行為。
恒功率模式
在該模式下,電子負載工作以消耗設定的功率。首先,測量被測設備的電壓,根據該電壓和設定功率值計算電流值,并得出該電流。
如何選擇電子負載
在電源、電池等電源的研發和生產中,對各設備進行性能測試時,電子負載是必不可少的。選擇電子負載裝置時應注意以下幾點。
1、電源容量及耐壓
如果被測設備是電源,原則上應具有覆蓋其最大輸出功率的電源容量。同樣重要的是,耐壓標準高于實際可能施加的電壓。
2、電子負載設備可支持的最低電壓
電子負載一般很難在低電壓范圍內使用,電子負載能夠支持的最低電壓稱為最低工作電壓。如上所述,電子負載控制流經由雙極晶體管、FET 等制成的放大器的電流。因此,如果電壓低于放大器的工作電壓,電子負載將無法正常工作。
結果,在一定電壓之后,無法在較低電壓下汲取電流。換句話說,如果電子負載兩端的電壓低于最低工作電壓,則電子負載不會工作。
3、環境溫度和時間
電子負載需要注意環境溫度規格以確保最大負載。特別是熱轉換型電子負載,由于負載本身產生的熱量而導致環境溫度升高,因此必須考慮到其在高溫下的使用存在限制。
此外,最大負載可維持的時間可能有限制,因此有必要提前檢查目錄和規格表的內容。