0 卖盘信息
BOM询价
您现在的位置: 首页 > 电子资讯 >基础知识 > 电子负载的工作原理

电子负载的工作原理

2018-01-30
类别:基础知识
eye 343
文章创建人 拍明



从功能上来说,电子负载和电源彻底相反,电源用于给电子产品供电,而电子负载用于吸收或耗费功率。但从作业方法上来说,电源和电子负载有十分类似,一般 作业在恒压CV形式或恒流CC形式。 在实践应用中,电子负载的作业形式也一般与电源的作业形式相反,即恒压CV源需求运用恒流CC形式的电子负载,而恒流CC源运用恒压CV形式的电子负载。 当然,简直绝大部分的电子负载还有另一种恒阻CR形式,用于模仿实践中的电阻特性电子产品。

本文章首要介绍电子负载怎么完成CV、CC或CR作业形式,但主张先去阅览之前的关于直流电源怎么完成CV、CC形式输出的文章。 其实,无论是直流电源仍是直流电子负载,CC和CV作业形式完成原理也都十分类似。

图1为电子负载的CC形式框图

电子负载的CC形式框图.png

电子负载作业在CC形式时,一般其供电设备是一个电压源。电子负载的电流放大器经过比较感应电阻R上的电压和参阅电压,然后操控FET场效应管的RDS ,使得整个回路作业和坚持在设定的电流。图2为CC形式下对应的I-V曲线,精确的作业点就是电压源的电压和电子负载设定的电流的交叉点。

电子负载的工作原理.png

CV形式和CC十分的类似,如图3所示,不同的就是比较的不再是电流感应电阻上的电压,而是分压电路上的电压。此刻,电压坚持稳定,且FET场效应管会尽可能的吸收外部电源能够供给的电流。

常见的锂电池就是典型的CV源,而电池的充电过程需求运用恒流源。图4为CV形式下对应的I-V曲线,

CV和CC形式与直流电源的完成方法比较挨近,也相对比较简单。那电子负载的CR形式又是怎么完成呢?如图5所示,当CC和CV形式一起受控时,坚持特 定的电压和电流的比率( V/I =CR),即比较电流回路“感应电阻R”上的电压和电压回路“分压电阻”上的电压值。如本例中电流为1V/A和电压0.2V/V,等效的电阻R为 5Ω。

电子负载的工作原理.png

CR形式的电子负载一般用于模仿实践存电阻特性的电子设备,用于测验既能够作业在CV,也能够作业CC形式的电源。图6为CR形式下对应的I-V曲线

电子负载的工作原理.png

经过上面的介绍,咱们也看出其实电子负载在CV或CC作业形式操控上是十分类似的,但大部分的电子负载还能模仿纯电阻特性的负载。

电子负载的工作原理.png


电子负载

电子负载是经过操控内部功率(MOSFET)或晶体管的导通量(量占空比巨细),依靠功率管的耗散功率耗费电能的设备。它能够准确检测出负载电压,准确调整负载电流,一起能够完结模仿负载短路,模仿负载是理性阻性和容性,容性负载电流上升时刻。 一般开关电源的调试检测是不行短少的。

电子负载.jpg

电子负载规范

电子负载应该有完善的维护功用。维护功用分为对内(电子负载)维护功用和对外(被测设备)维护功用。对内维护有:过压维护,过流维护,过功率维护,电压反向和过温维护。对外维护有:过流维护,过功率维护,吃载电压和低电压维护。挑选电子负载应该挑选是具有真维护功用的电子负载。假如功用是由硬件完结的,维护速度会很快。假如是由软件完结,速度有滞后性,而且模组死机的话将会发作风险。

由于电子负载的特别功用(供给强壮的测验环境,以满意不同的外界需求),故在电子仪器仪表中占有很大的一片商场首要适用于各种电源、电池、适配器及需求电子负载测验场合。

电子负载负载运用

电子负载整合具有测验设备的众多功用,如负载瞬态恢复时刻、电流极限特性剖析、功率、启动时刻、源效应(电源调整率)、编程呼应时刻、PARD(波纹和噪声)、功率因子、伏特栓锁现象、过压关闭、飘移等。

电子负载可用几种办法履行电源测验。它们一般是可编程的,但大大都电子负载需求外部DAC编程器。这一才能在测验期间能准确操控负载值,为测验设备操作者供给有价值的状况信息。电子负载一般选用FET规划,它比选用继电器和电阻器的解决方案更牢靠,也更简易,还可挑选作业形式:恒流(CC)、恒压(CV)和恒阻(CR)。较杂乱的电子负载在一台产品中都会供给这三种形式,具有最高的测验灵活性,而且还供给丈量直流电压和电流这两种电源的通用解决方案。电子负载的最终一项优点是可供给经过总线的回读,而无需运用一些测验中丈量电压和电流的数字多用表。

电子负载分类及区别

分类介绍

1、容性负载

容性负载:和电源比较,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)。

电路中相似电容的负载,能够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,即契合电压滞后电流特性的负载成为容性负载。充放电时,电压不能骤变。其对应的功率因数为负值。对应的理性负载的功率因数为正值。在高频范畴,是指负载虚部为负值的负载。

一般电源操控类产品,所给出的负载,如未加阐明则是给出的是视在功率;即总容量功率;它既包含有功功率,也包含无功功率; 而一般理性负载阐明中给出的往往是有功功率的巨细,例如荧光灯,标示为15~40瓦的荧光灯,镇流器耗费功率约为8瓦,实践在考虑用定时器感应开关在操控它时,则要加上这8瓦;详细不同的产品理性部分,即无功功率的巨细,能够经过其给出的功率因数来核算。

2、理性负载

混联电路中容抗比感抗大,电路呈容性反之为理性。一般的用电器中并没有纯理性负载和纯容性负载。由于这两种负载不做有用功。

只需在补偿电路中才运用纯理性负载或纯容性负载。又由于绝大大都负载除阻性外,大都为理性负载,因而补偿的时分大都就用电容来补偿,所以,纯容性负载用得比纯理性负载多。如电动机,变压器等等,一般为理性负载。部分日光灯为容性负载。

举例:

纯理性负载就是一组电感。一般用来补偿电路中的容性电流。

在电路中带线圈的用电设备,其线圈部分即为纯理性负载。如电动机、变压器、电风扇、日光灯镇流器等。

纯理性负载的电流是不能骤变。理性负载使用广泛。在电路中带电容的用电设备,其电容部分即为纯容性负载。如补偿电容等。

纯理性负载的电流不能骤变。从理论上讲:纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。

电阻负载在作功时也会有电感、电容性负载存在。例如:导线间会存在线路间的电容,导线间和对地间存在电感,期间理性负载一般大于容性负载。电力电容在作功时也会发热,即电阻性作功。电感亦如此。元件的阻抗是频率的函数。在全频率范围内纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。

参数及功用挑选办法

参数挑选

1、电压、电流和功率的挑选

依据被测设备的输出特性来挑选电子负载:电压,电流,功率和测验需求准确度。电子负载的模组在测验时只能够独自作业或许并联操作,串联关于模组来说是很风险的。所以最理想的状况是一切要求均在单模组的量程范围内,其次是经过多模组并联能够完结的选型。也就是说,所选模组的电压时一定要契合测验要求。单个模组或许满装机框时的电流和功率总和要满意测验要求。

2、准确度和分辨率的挑选

准确度和分辨率是电子负载的一个重要的参数目标。电子负载的准确度不同表明办法的含义。举例如下:

1%+2d  1%的丈量值+最小显示值的2倍

1%+2%FS: 1%的丈量值+1%的满量程

1%OF:  1%的(满量程+丈量值)

功用挑选

1、根本功用

市面上的电子负载均有根本的四项功用:恒流、恒压、恒阻和恒功率(安捷伦没有恒功率)。在功用根本相同,准确度相差不大的状况下,怎样判别是否契合要求呢?CHROMA和博计的电子负载只需一套作业电路,就是恒流功用。其他功用是依据欧姆定律核算出来,尽管标称有其他功用,可是实践状况是只需恒流功用,经过调理电流来完结其他功用。这样节省了本钱,却留下了其他功用作业精度低,作业的不安稳,在他们内部撒播的一句话是,恒阻功用的差错没有上限。测验完结的状况,要看电源的质量,外部环境和运气了。而安捷伦电子负载的一切功用均有不同的电路完结,彻底能够很好的完结所标称的一切极限目标,安稳带载。

假如只是用到恒流功用,对其他功用要求不多的状况下,能够选用适宜的,契合准确度的电子负载。假如对其他功用要求能够安稳的带载,就要考虑这个问题了。

2、动态带载

动态带载,就是电子负载做模仿的改变带载,也叫瞬态。几个重要的参数:

改变斜率:抽象的说是电子负载能够完结的改变速度,准确地说是电子负载改变时,从改变量的10%~90%的改变速率。恒流状况下的单位是A/mS,A/μS。

呼应时刻:电子负载能够完结改变的最小时刻。单位μS。

3、电子负载的动态(瞬态)频率

一个电子负载是否做的名副其实,就要看电子负载的改变带载完结的状况了。假如是硬件完结的功用,就能够用示波器测验电流输出监督端口,检查波形是否无缺。假如呈现毛刺或许信噪比很大的状况下,那么此功用仅仅是由软件核算,而不是硬件完结的。

软件完结的动态带载时无法完美的履行电子负载所设定的改变。可是假如要求不高,可疏忽这种现象形成的影响。

4、模仿带载(外部编程输入)

本功用是为了完结更杂乱的电子负载带载改变状况而设定的功用。动态带载是模仿一个梯形波改变的带载功用,而本功用大大扩大了电子负载所能履行的改变方法。只需信号发作器能够发作的电压在10V以下的波形信号,电子负载均能模仿。具有此功用的电子负载有,安捷伦和博计。其间博计是不主张客户运用此功用。

5、序列功用

序列功用是指把许多定态设置按时刻顺序排列组合成一个丈量过程。能够完结一个产品的整个质量参数的丈量,本功用大大简化了繁琐的设置,减轻了测验作业量。合作存储设置和调用功用,更是大大简化了操作。序列的可设置过程跟据品牌不同而不同。

6、附加功用挑选

假如还需求电子负载的其他功用,请参看需求挑选具有对应功用的电子负载。比如

同步功用:能够一起操作多个模组的作业状况。

联机接口:GPIB,RS232,LAN,USB,挑选合适的。

拼装ATE测验体系:考虑接线柱衔接其他设备的方便性,考虑指令的规范性等等。

过流,过功率测验(OCP,OPP):在产品需求的时分挑选此功用,适用于研制等。

总言:电子负载的品种是多种多样的,挑选合适的电子负载是电源类研制或许出产中一个重要的方面。在能够承受的本钱下,挑选更好更方便的电子负载是进步功率,保证质量的条件。

牢靠品牌

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)、我国费思(Faith)



责任编辑:Davia

【免责声明】

1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。

2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。

3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。

4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。

拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。

标签: 电子负载

相关资讯