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一看就懂電子負載的原理以及應用方法
來源: | 作者:sztaiqin | 發(fā)布時間: 2021-12-08 | 6883 次瀏覽 | 分享到:
電源和負載在系統(tǒng)開發(fā)中,電源的評估很重要 眾所周知,隨著電子技術的進步,電子負載最初是用于測試直流電源的專用產(chǎn)品。電子負載顯示電源對各種負載條件的反應。電子負載中常見的FET開關和非電抗組件的使用避免了共振和不穩(wěn)定性。DC隨著越來越多的電子設備轉(zhuǎn)換和存儲能量,電子負載越來越受歡迎。它們可用于測試大多數(shù)直流電源,包括電池,太陽能電池板,LED驅(qū)動器,DC-DC轉(zhuǎn)換器和燃料電池。電子設備的功能標準也變得復雜,在設計和開 過程中 一般對電源要求比較嚴格的廠家都會用電子負載來檢測電源的好壞,要進行各種各樣的測試。而且近來不僅要求功能,還要求低功耗化和高效率化。迄今為止,在看不見的地方供電的電源部分, 它們的作用也變得越來越重要。在系統(tǒng)開發(fā)方面, 電源評測也是必須進行的項目。在 EV 等使用電池 驅(qū)動的情況下,電源部分的測試是非常重要。

電子負載的原理以及應用方法

在一般的系統(tǒng)中,電源(包括電池)能否保持 穩(wěn)定供電是極其重要的。因此,要花很長的時間進 行電源測試時,讓電源連接什么樣的負載就 成了一個問題。沒有負載,就無法進行電源評測。用實際負載(如電機)進行電源評測也不合理。因 此為了自動進行電源測試,常使用電子負載。電子負載的種類很多,有直流電源用、交流電源用、 蓄電池用等。這里我們將對這些電子負載進行說明。

從功能上來說,電子負載和電源完全相反,電源用于給電子產(chǎn)品供電,而電子負載用于吸收或消耗功率。但從工作方式上來說,電源和電子負載有非常相似,通常工作在恒壓CV模式或恒流CC模式。 在實際應用中,電子負載的工作模式也通常與電源的工作模式相反,即恒壓CV源需要使用恒流CC模式的電子負載,而恒流CC源使用恒壓CV模式的電子負載。當然,幾乎絕大部分的電子負載還有另一種恒阻CR模式,用于模擬現(xiàn)實中的電阻特性電子產(chǎn)品。

電源和負載在系統(tǒng)開發(fā)中,電源的評估很重要 眾所周知,隨著電子技術的進步,電子負載最初是用于測試直流電源的專用產(chǎn)品。電子負載顯示電源對各種負載條件的反應。電子負載中常見的FET開關和非電抗組件的使用避免了共振和不穩(wěn)定性。DC隨著越來越多的電子設備轉(zhuǎn)換和存儲能量,電子負載越來越受歡迎。它們可用于測試大多數(shù)直流電源,包括電池,太陽能電池板,LED驅(qū)動器,DC-DC轉(zhuǎn)換器和燃料電池。電子設備的功能標準也變得復雜,在設計和開 過程中 一般對電源要求比較嚴格的廠家都會用電子負載來檢測電源的好壞,要進行各種各樣的測試。而且近來不僅要求功能,還要求低功耗化和高效率化。迄今為止,在看不見的地方供電的電源部分, 它們的作用也變得越來越重要。在系統(tǒng)開發(fā)方面, 電源評測也是必須進行的項目。在 EV 等使用電池 驅(qū)動的情況下,電源部分的測試是非常重要。

電源和負載

電子負載可以模擬真實環(huán)境中的負載(用電器),它有好多功能,可以調(diào)節(jié)負載大小,以及短路,過流,動態(tài)等等,應該說所有的電源廠家都會有用,而且也必須有。為用電部分供電是電源(AC / DC 電源和電瓶) 的功能。一般來說,與它們相連并接受其供電的部分稱為負載。如為了點亮LED燈具而使用的電源,它的負載就是LED燈驅(qū)動的電機的電源,它的負載是電機。

為何不使用實際負載,而使用模擬負載? 

前面提過,在電源測試中使用實際負載是沒有意 義的。那么,為什么連接實際負載是不可取的呢?·包括電流在內(nèi)的諸多測試條件是固定的,難以根據(jù)不同條件變更 正如前面所述,實際的負載狀態(tài)會根據(jù)工作條 件發(fā)生較大的變化,但改變實際的測試條件是非常 困難的?!げ荒軐y試條件或結果進行定量設定或測量 準備數(shù)量充足的具有某種再現(xiàn)性條件的實際負 載,也是不現(xiàn)實的?!ひ驗閷嶋H負載的老化,有可能出現(xiàn)不能滿足 測試條件的狀態(tài) 實際負載會發(fā)生老化。與一年前相比,實際負 載的當前特性已經(jīng)發(fā)生了變化。這一點是一定要考 慮到的?;诖死碛?,測試時不使用實際負載,而是使 用作為模擬負載的電阻負載和電子負載。另外,使 用計算機等通信設備控制自動化測試時,使用電子負載更方便。

負載是變動的 

既有幾乎穩(wěn)定不變的負載,也有變化很大的負 載。在圖 1 所示的例子中,臺燈的負載幾乎不怎么 變動,而電機的負載變化很大。如 EV 電機,載重量比較大或者爬陡坡時,電 機的負載就會變大。負載增大,意味著需要更大的 功率。像這樣根據(jù)電機的用途,判斷在什么情況下 會出現(xiàn)很大的負載變化,是很容易的。計算機的負載變化也很大。高精度、高速運算 時,電源負載會變大。其內(nèi)部數(shù)字電路進行著高速 切換,這樣就會耗電?,F(xiàn)在的計算機中,搭載了可 以觀察 CPU 負載變化的監(jiān)視器,相信許多人都見 過。CPU 負載并不等于電源負載,但在某種程度上 是成比例的。


直流電子負載

  輸出直流的開關電源和電池等的測試使用的電子負 載,有設定電流值的恒定電流模式,也有可以設定電阻 值的恒定電阻模式等。它們一般都具有多種設定模式。 

(1)恒定電流模式:電壓變化,但電流恒定不變 當電子負載的端子電壓發(fā)生變化時,電流也以 恒定值輸出,這種模擬負載模 式,在開關電源等電源的測試中被廣泛使用。

(2)恒定電阻模式:輸出與電壓成比例的電流 與實際電阻一樣,輸出與負載端子電壓成比例 的電流,因為具有與電阻器同樣 的特性,所以適用于模擬一般的負載。另外,實際設定的并不是電阻值,而是電阻值 的倒數(shù) S(西門子)。

(3)恒定電壓模式:保持恒定電壓的電流輸出 保持電源側的輸出電壓恒定,控制負載電流變 化,。它適用于充電電池等的充電 器的測試。 

(4)恒定功率模式:保持恒定功率的電流輸出 保持電子負載的消耗功率恒定,控制負載電流 變化,

交流電子負載 直流電子負載不能在交流電源中使用 

交流電子負載是與直流電子負載相對的,用于 交流電源和發(fā)電機等的測試。不言而喻,交流與直 流不同。在一定的周期內(nèi),交流電的電流方向(極 性)會發(fā)生改變,直流電子負載是不適用的。從市電(50/60Hz),到飛機等使用的 400 Hz 電 力的電源測試中,都可以使用交流電子負載,而直 流電子負載不具備這樣的功能。

操作程序

  1、開機:按下面面板開關上的電源開關,預熱10分鐘。

  2、定電流操作:I-SET鍵,通過數(shù)字鍵或旋扭輸入一個電流值,按ENTER鍵確認。

  3、定功率操作:P-SET,通過數(shù)字鍵或旋鈕輸入一個功率值,按ENTER鍵確認。

  4、定電阻操作:按R-SET,通過數(shù)字鍵或旋鈕輸入一個電阻值,按ENTER鍵確認。

  5、定電壓操作:按V-SET,通過數(shù)字鍵或旋鈕輸入一個電壓值,按ENTER鍵確認。

  6、INON/OFF輸入設定:

  7、按ON/OFF鍵改變負載的輸入狀態(tài),按一次,面板上顯示ON,則表示負載處于輸入狀態(tài)。

  8、再按ON/OFF鍵,面板上顯示0FF,則表示負載處于關閉狀態(tài)。

  9、再按ON/OFF鍵,面板上顯示OFF,則表示負載處于關閉狀態(tài)。

  10、電池放電測試

  11、按ON/OFF鍵,使負載的輸入狀態(tài)關閉,連接好待測電池。

  12、按I-SET鍵設定電池的放電電流,按ENTER鍵確認。

  13、按Shift+battery,設關斷電壓,ENTER放電。

  14、再按Shift+battery退出電池測試,測試中按上下鍵觀察電池的電壓。電流,功率,放電容量。

  15、自動測試:

  A、按shift+menu進入菜單,VFD顯示CONFIG。再按▼鍵移動LIS所需要的TSET項,按enter進入到下菜單,VFD顯示MODESET。按▼見移動EDITTESTFILE,按enter開始編自動測試文件,此時VFV顯示MAXCURR。=20A,設置所需要的電流,按enter確認。

  B、VFD顯示MAXVOLT。=120V,設置所需要的電壓,按enter確認。

  VFD顯示MAXPOWER。=200W,設置所需要的功率,按enter確認。

  C、VFD顯示TESTCOUNT=2,設置所需要的測試步數(shù),多可以設置20步,按enter確認。

  D、設置當前程序的模式,按▲,▼選擇定電壓。定電流。定功率。定電阻模式,按enter確認。

  E、VFD顯示SET1=20A,設置當前程序的電流值,按enter確認。

  F、設置當前程序是否短路,按▲,▼選擇SHORTON。SHORTOFF模式,按enter確認。

  G、設置當前程序需要測試的值,按▲,▼選擇讀電流,讀電壓,讀功率模式,按enter確認。

  H、VFD顯示MINI=120V,設置測試值的下線,按enter確認。

  I、VFD顯示MAXI=120V,設置測試值的上線,按enter確認。

  J、VFD顯示DELAY1=1.0S,測試延時時間,按enter確認。

  K、重復5步設定其它條件

  M、VFD顯示STORETESTFILE,要求編好的文件保存到EEPROM中,按1鍵保存到組區(qū)域中,再按ENTER確認(多可以保存8組測試文件)

  取出文件:

  A、按shift+menu,VFD顯示CONFIG,按▼鍵到LISTSET項。

  B、按enter進入下一菜單,VFD顯示MODESET,按▼鍵到CALLTESTFILE項

  C、按enter回調(diào)原先編好的測試文件。

  開始自動測試

  A、按shift+I-Set鍵進入自動測試功能,VFD顯示當前測試文件的文件名。

  B、按enter可以觀測當前的負載實際電壓,電流值和當前的測試步數(shù)

  C、按shift+trigger可以自動測試

  D、自動測試完成后,蜂鳴會提示,VFD顯示測試結果,通過則顯示PASS,否則FAULT,▲,▼鍵可以觀察每一步的測試值和測試結果。

  E、按ESC可退出自動測試功能,

注意事項:

  1. 檢查負載的電壓設置是否和供電電壓相匹配,保險絲是否壞

  2. 基本點檢方法及保養(yǎng)

  3. 打開電源,檢查面板顯示數(shù)值及工作狀態(tài)指示燈是否正常;

  4. 儀器應定期進行外校。校驗周期為一年。

  5. 注意儀器散熱孔不能被遮擋,嚴禁在散熱孔后側堆放易燃物。

  6. 連接待測電源時注意極性不能接反。

  7. 儀器每使用兩個小時要進行自檢,自檢不通過時要追溯到前批次檢測合格產(chǎn)品。

  8. 使用前檢查負載電壓設置是否和供電電壓相匹配。

  9. 在可編程電子負載加電之前,必須確認已安裝了正確的保險絲,可編程電子負載只允許使用指定規(guī)格和類型的保險絲

  10. 可編程電子負載模組有其相應的額定工作電壓,請確保使用過程中模組的輸入電壓不超過其額定工作電壓的50%,否則很可能永久性損壞模組.

  11. 可編程電子負載電源接口具有一個保護性接地端,該接地端必須與大地相連。任何斷開保護性接地端或破壞接地線路的行為,都可能導致造成人身傷亡的潛在電擊危險

  12. 禁止操作人員打開可編程電子負載上蓋,安裝與替換部件必須由經(jīng)過培訓的專業(yè)人員完成。裝卸儀器和接觸部件前,必須斷開電源和被測裝置

  13. 為保證可編程電子負載的安全,請勿自行在可編程電子負載上安裝替代零件,或執(zhí)行任何未經(jīng)授權的修改??删幊屉娮迂撦d內(nèi)部并無操作人員可維修的部件,其維修必須由經(jīng)過專業(yè)培訓的人員進行

  14.  除非有掌握急救技能的人員在場,否則切勿嘗試對可編程電子負載進行內(nèi)部維修或調(diào)整