本文內容包括：為什么用電子負載?直流電子負載本質與工作模式?如何選擇合適的電子負載?

一、為什么用電子負載?

一般機器在實際的使用中前級有供電，后級有負載。因此在產品前期開發測試過程中，需要有可設置的電源提供功率，以及可配置的電子負載消耗能量。

電子負載對電源進行拉載，可以提供穩定且具有程序控制的負載模式。下面介紹的就是電子負載典型應用，以及它們如何幫助業界測量。

電源轉換器和逆變器測試

測試 DC-DC、AC-DC 和 DC-AC 的快捷方法。在輸出端應用電子負載可以仿真上電過程中的產品。您可以使用不同 等級的負載來測試最小和最大輸入開啟電壓電平。使用電子負載可以進行 紋波和噪聲測量、負載和電源調整以及過壓和過流保護測試。

不間斷電源(UPS)

完整測試需要交流電源、直流電源、直流負載和 交流負載。直流負載使用負載組來測試 UPS 內的備用電池和充電器。交 流負載測試整個 UPS 系統。負載組測試可以驗證 UPS 在不同負載條件 下提供所需電力的能力，以及電壓穩定性和控制系統的效率。

電池和燃料電池

與電阻負載組相比，它們可為您提供恒定負載，從而 縮短測試時間。如需進行容量測試，請使用 CP 模式，以便在電池電壓隨 時間下降時提供一致的功耗。電子負載可以通過編程輸出包括快速跳變的 各種負載曲線，使用戶能夠測試電池充電和放電循環的特征曲線。

太陽能電池板

用于大功率光伏測試的出色解決方案。它能夠以較低的 成本供應大電流。使用 CV 模式捕獲 I-V 曲線、或增加電壓以便進行電流測量

二、直流電子負載本質與工作模式?

直流電子負載包含一組功率晶體管或金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)，目的是消耗或吸收功率。電流放大器通過開關這些晶體管來調節電子負載的輸入電流。

電子負載最常見的工 作模式有恒流(CC)、恒壓(CV)、恒功率(CP)和恒電阻(CR)模式。

恒流工作(CC)

粗實線表示可能的工作點與輸入電流之間的關系。恒流(CC)狀態標志表示電流以規 定的設置值輸出。

要注意的是，該模式的電壓是不可以編程的。但是，如果DUT施加的電壓高于規定電流范圍內允許的電壓，就會啟動電子負載的過壓保護機制，跳閘并關閉輸入。

電流可在兩個重疊范圍中的任意一個(高量程和低量程)進行編程。低量程在小電流設 置下可提供更好的分辨率。負載會選擇與編程的量程值相對應的量程。如果量程值位于 量程重疊區域，那么負載會選擇低量程。如果當前電流設置在低量程之外，那么負載會 自動將輸入調整為低量程內的最高值。如果您在之后編程設定了一個超出低量程的輸入 值，前面板顯示屏上會顯示“超出量程”錯誤信息。

恒壓工作(CV)

在此模式下，負載模塊會試圖消耗足夠的電流，以便將電源電壓控制到編程值。電子負載的電壓帶載電壓是恒定的，而吸收的電流是不斷變化的。

請注意，CV(恒定電壓)工作中設置了電流限值。該實線的水平段表示，如果負載電 流保持在電流限值設置的量程內，輸出電壓將保持其編程的設置。CV 狀態標志表示輸 出電流在限值設置量程內。當輸出電流達到電流限值時，裝置不再以恒壓模式工作，輸出電壓不再保持恒定。取而 代之的是，電子負載此時會將輸出電流調節到其電流限值設置。設置負電流限值狀態標 志以指示達到電流限值。如果電壓持續增加，直到超出指定電流量程允許的電壓或最大 功率等高線，那么過壓保護機制會啟動，跳閘并關閉輸入。

恒電阻工作(CR)

當電子負載處于恒阻工作模式時，電子負載所消耗的電流與電壓成正比，即保持阻值恒定。

粗實線表示可能的工作點與電阻設置之間的關系。電阻斜線向下延伸至 Rmin(虛 線)，使得電子負載可以在加載大電流的同時產生低電壓。電阻可在三個重疊電阻量程當中的任意一個(高、中、低)進行編程。負載選擇與編程 的電阻值對應的量程。如果電阻值位于量程重疊區域，那么負載會選擇具有最高分辨率 的量程。如果當前輸入設置超出您選擇的量程，那么負載會自動將輸入設置調整為新選 定量程內最接近的可用值。如果您在之后編程設定了一個超出新選定量程的輸入值，前 面板顯示屏上會顯示“超出量程”錯誤信息。

恒功率工作(CP)

在恒功率工作中，負載模塊根據編程的恒定功率值調節被測器件的功耗

負載模塊通過測量電壓和電流的輸入來調節輸入功率，并根據 AD 轉換器的測試數據流 來調整輸入功率。 請注意，在 CP 模式下，相應的編程量程會覆蓋選擇的電壓和電流測 量量程。 電子負載自動選擇可能的最低量程，以提供更好的分辨率和精度。 負載模塊具有內置過功率保護功能，防止功率超過負載模塊的額定輸出功率(最大功率 等高線)2% 以上。

三、如何選擇合適的電子負載

? 額定容量 - 最大電壓、電流和額定功率能提供應用所需的必要信息，可確保電子負載能夠處 理電源的容量

? 動態測試 - 有些負載是動態負載，電子負載的任意功能允許您使用不同的功能，如脈沖、步 進和斜率變化

? 工作模式 — CR、CC、CV 和 CP

CC 用于功耗測試

CR 可以直接取代電阻器

CV 用于電流電源測試

CP 用于存儲容量測試

? 計算機控制 當您無法通過前面板設置參數時，可以使用 RS232、GPIB 或 USB 編寫復雜的測 試程序