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電子負(fù)載原理

電子負(fù)載原理

    電子負(fù)載是一種起程控電能吸收裝置作用的儀器。其主要應(yīng)用是對直流電源進(jìn)行測試。不過，它也可用于其它場合，如制造或研發(fā)期間的電池測試、固態(tài)半導(dǎo)體大功率元件測試、直流電動機(jī)測試、直流發(fā)電機(jī)測試和固態(tài)電動機(jī)控制的測試。通常，電子負(fù)載具有允許輸出電壓和輸出電流迅速改變的高輸出阻抗。由于電子負(fù)載要吸收能量，故常常稱之為“電流吸收器”。典型情況下，電子負(fù)載的額定值從幾十W到幾kW，電流額定值從幾A到幾百A，電壓額定值從幾V到1kV左右。電子負(fù)載有固定電流（CC），固定電壓（CV），固定電阻（CR）模式，可分別用于不同的電源參數(shù)的測量。電子負(fù)載在作為一個可變或恒定電阻時，還可以作為直流電壓、直流電流的測量，而且有保護(hù)功能。這既利于提高測量速度也方便測量。因此，電子負(fù)載的正確使用和測試是很重要的。

    電子負(fù)載的工作原理： 電子負(fù)載，顧名思義，是用電子器件實現(xiàn)的“負(fù)載”功能，其輸出端口符合歐姆定律。具體地說，電子負(fù)載是通過控制內(nèi)部功率器件MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，使功率管耗散功率，消耗電能的設(shè)備。電子負(fù)載一般具有定電流、定電壓、定電阻、定功率、短路及動態(tài)負(fù)載多種模式，可以模擬各種不同的負(fù)載狀況，

二、直流電子負(fù)載的特點 
   1. 直流電子負(fù)載能在設(shè)定的模式下顯示電壓、電流，可以代替直流數(shù)字電壓表；可以測量直流恒流源的輸出電流，特別是10A～100A以上的大電流。
   2. 直流電子負(fù)載在設(shè)定為固定電流模式下允許同極性的模塊并聯(lián)使用，此時負(fù)載電流為所有電子負(fù)載的電流之和，負(fù)載功率也為所有負(fù)載功率之總和。但切記不可以串聯(lián)使用。
   3. 當(dāng)測量電源的CV態(tài)的負(fù)載調(diào)整率、輸出電壓調(diào)整或動態(tài)模擬負(fù)載時，使用固定電流模式比較合適；
   4. 當(dāng)測量電源的CC態(tài)的負(fù)載調(diào)整率、輸出電流調(diào)整或動態(tài)模擬負(fù)載時，使用固定電壓模式比較合適；
   5. 使用面板操作時能控制負(fù)載電流上升或下降的變化率，可以將感性引線的壓降現(xiàn)象降低到*低程度，或測試待測電源供應(yīng)器的輸出暫態(tài)反應(yīng)特性。
   6. 用直流電子負(fù)載測量電源時，要保證兩者正負(fù)對應(yīng)連接，反接會損壞負(fù)載的模塊。
   7. 電子負(fù)載基本上都有遠(yuǎn)端電壓的測量功能，即配有電壓敏感設(shè)置和端口測量，以減小在電流時測量引線引起的分壓，避免測量誤差。

三、主要應(yīng)用 
   1. 把電子負(fù)載設(shè)定在CC模式，負(fù)載關(guān)閉，此時用電子負(fù)載以電壓表形式測量直流穩(wěn)壓電源CV態(tài)的開路輸出電壓；
   2. 把電子負(fù)載設(shè)定在CC模式，打開負(fù)載及其短路設(shè)置，此時用電子負(fù)載以電流表形式測量直流穩(wěn)壓電源CC態(tài)的輸出電流；
   3. 直流電源的穩(wěn)壓即CV態(tài)的負(fù)載調(diào)整率的測量：
   例如有一臺電源，規(guī)格30V/30A，（把電壓調(diào)節(jié)到*小，電流調(diào)節(jié)到適當(dāng)值），則設(shè)置負(fù)載在CC狀態(tài)，打開負(fù)載（LOAD ON），設(shè)置負(fù)載的CC值為30A，調(diào)節(jié)電源的電壓值，此時負(fù)載值隨著外加電壓的改變而變化，直到調(diào)節(jié)電壓為30V時，電子負(fù)載測量出電源帶載的實際輸出電壓Um和回路電流。 再設(shè)置負(fù)載的CC值為零，則此時相當(dāng)于斷開負(fù)載，電子負(fù)載作為一個直流電壓表，測量出電源不加載的輸出電壓Un 。

則電源CV態(tài)的負(fù)載調(diào)整率為 ：

   4. 直流電源的穩(wěn)流即CC態(tài)的負(fù)載調(diào)整率的測量
   如有一臺電源，規(guī)格30V/30A，（把電流調(diào)節(jié)*小，電壓調(diào)節(jié)到適當(dāng)值），則設(shè)置負(fù)載在CV態(tài)，打開負(fù)載（LODA ON），設(shè)置負(fù)載的CV值為30V，調(diào)節(jié)電源的電流值，此時負(fù)載值隨著回路的電流的改變而變化，直到調(diào)節(jié)電流為30A時，電子負(fù)載測量出電源帶載的實際輸出電壓和回路里的電流Im。 可以設(shè)置負(fù)載的CV值為0，相當(dāng)于短路負(fù)載，此時電子負(fù)載作為一個直流電流表，測量出電源不加載的輸出電流In。

則電源CC態(tài)的負(fù)載調(diào)整率為：

   說明：如果電子負(fù)載的測量準(zhǔn)確度不能滿足測量電源的需求，則可以在測量的同時，在電源的測量回路里串聯(lián)電流表進(jìn)行測量電流。

   5. 需要說明的是：用DC電子負(fù)載測量電源時，若不用Vsense端，則若10mΩ的引線電阻在回路電流為10A可引用0.1V的壓降，即電子負(fù)載測量值將小于電源實際輸出電壓值，為了測量準(zhǔn)確，Vsense兩端要直接于電源輸出的兩端，電子負(fù)載則取樣測量Vsense兩端的電壓來測量，而回路電流則與四線Vsense測量無關(guān)。

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