可編程直流電子負載的基本工作模式(CC/CV)是電子負載在電源產品的設計生產中扮演著很重要的角色,然而直到現在它似乎仍然披著神秘的面紗。下面的例子可以讓你對電子負載有個初步的了解;1.電子負載的恒流控制(中文名稱:定電流模式; 英文名稱:CC-Constant Currentmode)。。電路的核心實質是一個電流取樣負反饋控制環路,晶體管Q1(2N3055)在這里既作為電流的控制器">控制器件同時也作為被測電源的負載。晶體管Q2(BC337)是Q1的推動管;電阻R1是電流-電壓轉換元件(I/Vconverter),落在R1上的電壓降通過電壓比較器IC1與基準源(Verf)比較,控制Q2,Q1的導通與截止,從而達到保持電流恒定的目的。2.電子負載的恒電壓控制(中文名稱:定電壓模式; 英文名稱:CV-Constant Voltage mode)。電路原理見下圖;恒電壓模式的電路原理與電流控制基本相同。
模擬真實環境中的可編程直流電子負載
可編程電源-電子負載可以模擬真實環境中的負載(用電器),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。它有好多功能,可以調節負載大小,以及短路,過流,動態等等,應該說所有的電源廠家都會有用,而且也必須有。
可編程直漢電子負載的原理
電子負載可以模擬真實環境中的負載(用電器)。它有恒流、恒阻、恒壓和恒功率功能,以及短路,過流,動態等等,應該說所有的電源廠家都會有用,而且也必須有。電子負載分為直流電子負載和交流電子負載,由于電子負載的應用面問題,本文主要介紹直流電子負載。
市面常見的直流電子負載有幾家:美國的安捷倫,中國臺灣的CHROMA和博計還有國產的具有軍工背景的*艾諾和費思泰克。電子負載一般分為單體電子負載和多體電子負載,單體電子負載勝于操作方便,功能不多,體積不大,但是整體性能上低于多體電子負載。我們就以具有代表性的多體電子負載為例來說明,選取了各個廠商的代表性產品:安捷倫N3300A系列,CHROMA63100系列,博計3310D系列和費思泰克FT6600A系列為例針對電子負載的選型加以說明。
可編程電源-電子負載基本選擇
1.電壓,電流和功率的選擇
根據被測設備的輸出特性來選擇電子負載:電壓,電流,功率和測試需求度。電子負載的模組在測試時只能夠單獨工作或者并聯操作,串聯對于模組來說是很危險的。所以的狀態是所有要求均在單模組的量程范圍內,其次是通過多模組并聯能夠實現的選型。也就是說,所選模組的電壓時一定要符合測試要求。單個模組或者滿裝機框時(安捷倫、費思泰克6模組,CHROMA、博計4個)的電流和功率總和要滿足測試要求。
2.度和分辨率的選擇
度和分辨率是電子負載的一個重要的參數指標。
電子負載的度不同表示方法的意義。
1%+2d 1%的測量值+zui小顯示值的2倍
1%+2%FS: 1%的測量值+1%的滿量程
1%OF: 1%的(滿量程+測量值)
比如費思泰克電子負載60V60A300W的恒流度是0.1%+5mA,博計同樣的模組是0.2%OF,換算以后就是0.2%+120mA,所以不要只看標稱度,要換算以后才能對比那個度更高一些。
分辨率:是儀器能夠反映外部變化的zui小外部變化量。比如,CHROMA電子負載的分辨率是0.25mA,費思泰克電子負載的分辨率是0.1mA,
可編程電源-電子負載功能選擇
1.基本功能選擇
市面上的電子負載均有基本的四項功能:恒流、恒壓、恒阻和恒功率(安捷倫沒有恒功率)。在功能基本相同,度相差不大的情況下,怎么判斷是否符合要求呢?CHROMA和博計的電子負載只有一套工作電路,就是恒流功能。其他功能是根據歐姆定律計算出來,雖然標稱有其他功能,但是實際情況是只有恒流功能,通過調節電流來實現其他功能。這樣節省了成本,卻留下了其他功能工作精度低,工作的不穩定,在他們內部流傳的一句話是,恒阻功能的誤差沒有上限。測試完成的情況,要看電源的質量,外部環境和運氣了。而安捷倫電子負載的所有功能均有不同的電路實現,完夠很好的完成所標稱的所有極限指標,穩定帶載。
如果只是用到恒流功能,對其他功能要求不多的情況下,可以選用合適的,符合度的電子負載。如果對其他功能要求能夠穩定的帶載,就要考慮這個問題了。
2.動態帶載
動態帶載,就是電子負載做模擬的變化帶載,也叫瞬態。幾個重要的參數:
變化斜率:籠統的說是電子負載可以完成的變化速度,地說是電子負載變化時,從變化量的10%~90%的變化速率。恒流狀態下的單位是A/mS,A/uS。
響應時間:電子負載可以完成變化的zui小時間。單位uS。
電子負載的動態(瞬態)頻率分為兩種:
動態頻率(只包含一個上升沿或者一個下降沿,或者說單位時間變化的次數),瞬態頻率(一個周期包含上升沿+下降沿)。
一個電子負載是否做的貨真價實,就要看電子負載的變化帶載完成的情況了。如果是硬件實現的功能,就可以用示波器測試電流輸出監視端口,查看波形是否完好。如果出現毛刺或者信噪比很大的情況下,那么此功能僅僅是由軟件計算,而不是硬件實現的。
軟件實現的動態帶載時無法的執行電子負載所設定的變化。但是如果要求不高,可忽略這種現象造成的影響。
3.模擬帶載(外部編程輸入)
本功能是為了實現更復雜的電子負載帶載變化情況而設定的功能。動態帶載是模擬一個梯形波變化的帶載功能,而本功能大大擴充了電子負載所能執行的變化方式。只要信號發生器能夠發生的電壓在10V一下的波形信號,電子負載均能模擬。擁有此功能的電子負載有,安捷倫和博計。其中博計是不建議客戶使用此功能。
4.序列功能
序列功能是指把很多定態設置按時間順序排列組合成一個測量過程。可以完成一個產品的整個質量參數的測量,本功能大大簡化了繁瑣的設置,減輕了測試工作量。配合存儲設置和調用功能,更是大大簡化了操作。序列的可設置步驟跟據品牌不同而不同。
可編程電源-電子負載保護功能選擇
電子負載應該有完善的保護功能。保護功能分為對內(電子負載)保護功能和對外(被測設備)保護功能。對內保護有:過壓保護,過流保護,過功率保護,電壓反向和過溫保護。對外保護有:過流保護,過功率保護,吃載電壓荷低電壓保護。選擇電子負載應該選擇是擁有真保護國內的電子負載。如果功能是由硬件實現的,保護速度會很快。如果是由軟件實現,速度有滯后性,并且模組死機的話將會發生危險。
其他功能選擇
如果還需要電子負載的其他功能,請參看需求選擇擁有這個功能的電子負載。比如
同步功能:可以同時操作多個模組的工作狀態。
聯機接口:GPIB,RS232,LAN,USB,選擇適合的,(CHROMA的GPIB要另外出錢購買)。
組裝ATE測試系統:考慮接線柱連接其他設備的方便性,考慮命令的標準性等等。
過流,過功率測試。OCP,OPP。在產品需要的時候選擇此功能,適用于研發等。
總言:電子負載的種類是多種多樣的,選擇適合的電子負載是電源類研發或者生產中一個重要的方面。在可以接受的成本下,選擇更好更方便的電子負載是提率,保證質量的前提。