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电子负载百科

点击次数:89 发布时间:2015/6/10
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什么是电子负载

电子负载也叫假负载,是一种可以控制电流、电压和电阻的仪器,可以模拟真实负载,比如大功率电阻、充电的电池、用电器,可以消耗、吸收或承载功率和电流,用来测试各种电源。

常见的电子负载直流的为多。

商品电子负载,常见的都是中小功率,比如150W、300W。大功率的体积重量都比较大,价格也高。

搞电源的、DC-DC的、电池相关的,电子负载是必备仪器。

电子负载的指标

1、zui大承受功率
顾名思义,就是电子负载能够承受的zui大功率。这是电子负载重要指标,电子负载尤其是中小功率的,都是以消耗电功率转换成热能为原理,因此功率决定了器件、决定了体积,也在很大程度上决定了价格。一般电子负载功率150W和300W常见,更大功率的体积重量和价格都比较高。

2、zui大承受电压
就是电子负载zui大可以加到多高的电压,一般几十伏,或者上百伏,毕竟这对于功率半导体器件是小菜。但电压太高存在安全和绝缘问题,因此高压的电子负载不太常见。

3、zui大承受电流
功率一定场合,低压下应该可以消耗更大的电流,但由于各种限制,电流也不能无限增加,否则电压太低也没啥用途,30A和60A比较常见。电子负载能够工作的区域范围见下图,横轴是电流,纵轴是电压:



图中A部分横线,就是zui高电压限制,曲线B,就是zui大功率界限,而C,就是zui大电流边缘。还有一个限制就是D,表现为大电流时不能工作在小电压下,是管子的饱和压降和检流电阻等内部原因所导致,这个压降越小越好,比如低于0.8V才可以测试镍氢电池,如果这个电压较高,那只能降低工作电流以求得zui低使用电压。也有个别电子负载这个压降为0的,也就是0V就可以工作,甚至可以达到负电压就工作(成为电源了),那就跑到第四象限里面去了。

4、主要功能一般的电子负载都具备恒流、恒压、恒阻功能

恒流,就是在zui大电压和zui大功率限制范围内,无论外加电压多大,消耗的电流为一定。这个电流当然可以在zui大电流范围内随意设置,比如设定了,那么一般外加电压在1V到30V范围内,电子负载都吸收电流。这个功能很常用,主要用于测试各种电源、电池和DC-DC等。

恒压,就是在zui大电流和zui大功率限制范围内,无论外加多大电流,表现为恒定电压。这个电压当然可以在zui大电压范围内随意设置,比如设定了15V,那么一般外加电流在10A之内,电子负载都能维持在15V。这个功能主要用于测试恒流负载,比如恒流源、太阳能电池。

恒阻,电子负载表现为一个电阻,阻值多大可以设定,比如设置在1欧,那么加上1V电压就吸收1A电流,加10V电压就吸收10A电流。当然,恒阻的条件是电压、电流、功率不超过电阻负载的zui大规格。

恒功率,电子负载表现为恒定功率,比如设定在60瓦,那么加上5V电压就吸收12A电流,加10V就吸收6A电流,加60V就吸收1A电流。很多DC-DC具有恒功率特性(因为DC-DC效率高、输出电压恒定),因此,具有此功能的电子负载可以模仿DC-DC的耗电。恒功率的特性实现起来稍微麻烦一些,因为需要乘法器。可以是模拟乘法器,但更多的电子负载由于有MCU、ADC和DAC,用数字的方式实现起来更方便,就是速度上有所限制。


红色垂线为恒流,电流设定值不同则红线会在左右不同位置,设定完毕开始工作时,红线就是负载曲线;
蓝色直线为恒压,电压设定值不同则蓝线会在上下不同位置,设定完毕开始工作时,蓝线就是负载曲线;
粉色斜线为恒阻,电阻设定值不同则粉线会围绕原点转动,设定完毕开始工作时,粉线就是负载曲线;
绿色曲线为恒功率,功率设定值不同则绿线会接近原点或远离,设定完毕开始工作时,绿线就是负载曲线。


5、辅助功能
各种接口、各种测试模式、各种保护等

6、性能
噪声、稳定性、设置精度、显示精度、响应速度等。

7、其它

 
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