什么是电子负载?
电子负载是连接到被测设备并充当负载电阻的设备。
以前,需要连接一个电阻来加载被测设备,但每次改变阻值时都需要更换电阻。电子负载的优点是负载大小可以任意设定。
通过使用外部控制器,还可以高速切换负载设置。此外,它还具有恒流模式,允许从被测设备流出恒定电流,以及恒压模式,将被测设备的输出电压保持在恒定水平,使其适合各种测量和测试。
电子负载的应用
电子负载用于电子电路、电源、电池等的性能评估测试和产品检验。具体来说,它有以下用途:
- 电子电路中的负载驱动能力
- 电源负载特性测试
- 电池充放电测试
此外,由于它可以由外部控制器控制,因此还可以通过改变负载条件来适应目的来自动进行测试。
电子负载功能
电子负载具有由双极晶体管、FET等制成的内置放大器,并控制流入其中的电流(负载电流)。其特征函数描述如下。
1. 功耗/换算方法
根据电子负载的类型,功耗和转换方法有所不同。
热转换型电子负载
电子负载内消耗的功率通过构成放大器的半导体元件转换成热量。这显然与电流流过电阻器时的效果相同,但半导体元件会发热,因此需要散热机制。
电源再生型电子负载
输入电子负载的电力通过逆变器转换为交流电。转换后的电流反馈到配电网,功耗低,散热也相对简单。但由于再生电能返回电网,因此仅限于可并网运行的环境。
2、电子负载工作模式
一般电子负载有如下四种模式,根据测试目的选择最合适的模式。
恒流模式
在此模式下,无论电子负载的输入电压如何,都会流动设定的恒流。即使被测设备的输出电压发生波动,电子负载也能确保负载电流保持恒定。
定电阻模式
在该模式下,设定的电阻值像固定电阻一样保持恒定。其特征在于,除了电源接通后的过渡期间以外,设定的电阻值均保持不变。由于负载电流随输入电压线性变化,因此用于电池的容量测试和电子设备的电池启动测试。
恒压模式
该模式将被测设备的输出电压保持在恒定值。当被测设备的输出电压波动时,电子负载改变负载电流以保持输出电压恒定。因此,尽管负载电流变化,但被测设备的输出电压保持恒定。
它常用于测试燃料电池、电池充电器等。对于电池充电器测试,还可以使用电子负载来复制和测试电池的复杂电压行为。
恒功率模式
在该模式下,电子负载工作以消耗设定的功率。首先,测量被测设备的电压,根据该电压和设定功率值计算电流值,并得出该电流。
如何选择电子负载
在电源、电池等电源的研发和生产中,对各设备进行性能测试时,电子负载是必不可少的。选择电子负载装置时应注意以下几点。
1、电源容量及耐压
如果被测设备是电源,原则上应具有覆盖其最大输出功率的电源容量。同样重要的是,耐压标准高于实际可能施加的电压。
2、电子负载设备可支持的最低电压
电子负载一般很难在低电压范围内使用,电子负载能够支持的最低电压称为最低工作电压。如上所述,电子负载控制流经由双极晶体管、FET 等制成的放大器的电流。因此,如果电压低于放大器的工作电压,电子负载将无法正常工作。
结果,在一定电压之后,无法在较低电压下汲取电流。换句话说,如果电子负载两端的电压低于最低工作电压,则电子负载不会工作。
3、环境温度和时间
电子负载需要注意环境温度规格以确保最大负载。特别是热转换型电子负载,由于负载本身产生的热量而导致环境温度升高,因此必须考虑到其在高温下的使用存在限制。
此外,最大负载可维持的时间可能有限制,因此有必要提前检查目录和规格表的内容。