主题:【分享】电子负载的工作原理及具体的应用实例

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1.电子负载的工作原理:

电子负载,顾名思义,是用电子器件实现的“负载”功能,其输出端口符合欧姆定律。具体地说,电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量,使功率管耗散功率,消耗电能的设备。

电子负载一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式,可以模拟各种不同的负载状况,

2.电子负载的应用实例:

(1)液晶等电脑组件生产企业:可以使用电子负载实现其内部供电模块的测试以及老化

(2)开关电源厂家:一般的,电子负载可实现直流电源供应器的电源稳定性、负载稳定性、输出电压调整和瞬态特性等参数的测试。(对于多路输出的电源可以使用组合附在测试)

(3)适配器/充电器厂家:

测试电池适配器输出电压和电流的调整能力是很重要的,它将保证正确地对设备供电和对设备电池充电。可以使用CC和CR工作模式进行常规性能测试,可以使用OCP和SHORT等功能测试产品的保护动作测试。充电器的调节时间、充电时间等均可由负载的拉载时间测试出。

电子负载电路原理图

原理图如图2所示,基本电路为除虚线框 和两个万用表以外的部分,由恒压电路、恒流电路、过流保护电路、驱动电路组成。V=12V输入电压,经过限流电阻R1到三端可调分流基准源U1(TL431)的阴极K后,由参考端R得到输出基准电压VR为2.5V,经电阻R1到调整滑动变阻器R6,一路经电阻R2为U3A提供电压,另一路经电阻R7为U3C提供电压。

1.恒压电路

如图2虚线框所示。当负载端输入电压增大时,U3A同相输入端电压增大。当同相输人端电压大于反相输入端电压(基准电压)时,U3A输出高电平,在场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG上产生压降,使得漏极D和源极S之间的电压VDS减小,从而达到恒压的目的。

2.恒流电路

如图2虚线框所示。当负载电流增大时,R19、R22、R25、R28上的电压增大。即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大,也即是U3C反相输入端电压增大,当U3C反相输入端电压大于同相输入端电压时,U3C输出低电平,场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小,Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大,负载电流减小,从而达到恒流的目的。

3.过流保护电路

如图2虚线框所示。当负载电流增大时,R19、R22、R25、R28上的电压增大,即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大,U3B反相输入端电压增大,但电流继续增大。当反相端电压大于所设定过流保护电流的基准电压(同相端输入电压)时,U3B输出低电平,场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小,Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大,负载电流减小,从而起到过流保护作用。

4.驱动电路

如图2虚线框所示。Q1、Q2、Q3、Q4选用大功率场效应管IRF540作为功率器,但是多管并联后,由于极间电容和分布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管一般不超过4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。R17、R20、R23、R26为驱动电阻,R18、R21、R24、R27为取样电压电阻,R19、R22、R25、R28为限流电阻。C9一端接场效应管IRF540漏极,另一端接地,用于防震荡。
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1.引言
企业和研究机构常常使用可变电阻模拟负载,进行简单的实验,对于不同的负载电流要用不同的可变电阻器,使用麻烦。而且当试验电压变化时,刚刚调好的负载电流数值又要变化,又需重新调整,工作效率较低,几乎无法完成对电源、适配器、电池的真正测试。
电子负载不仅可以模拟真实环境中的负载(用电器),还能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路,模拟负载是阻性和容性,容性负载电流上升时间等。电子负载已经成为设计研发、生产线及检测等方面的有力工具。
2.电子负载的工作原理
电子负载,顾名思义,是用电子器件实现的“负载”功能,其输出端口符合欧姆定律。具体地说,电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量,使功率管耗散功率,消耗电能的设备。
  电子负载一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式,可以模拟各种不同的负载状况
3.电子负载功能和应用举例
直流电子负载采用16位高精度ADC电路,保证了测试的速度和高精度。同时采用先进的32位高速数字信号处理技(DSP),提高了电子负载的智能化水平和数据处理能力。电子负载外观如功能简介如下:
★测试模式:具有定电流、定电压、定电阻、定功率、动态负载、短路测试等工作模式;测量精度高,电压、电流、功率均为5位显示。
★拉载能力强,输入1V即可达到最大拉载电流。
★具备50个测试存储组、20组序列测试功能。
★具有电压、电流、功率上下限智能判别、超限报警功能(GO/NG功能,GO-通过,NG-不通过)。
★具有24小时的计时器,实现时间计量和控制。
★负载内部存储5种标准特殊动态负载波形数据(正弦波、三角波、方波、前沿锯齿波、后沿锯齿波),以备用户调用,并具有可编程任意动态负载波形下载功能。
★远地电压检测V-sense BNC输入接口,可用于精密的电压检测,消除大电流时引线压降引起的电压测量误差。
★隔离式电流监视I-monitor BNC输出接口,可连接示波器检测电流波形。
★保护功能齐全,包含过电压、过电流、过功率、过热及反极性输入保护;保护时负载会自动去载,发出报警声音,并显示报警原因,保护负载及用户产品。
★具有RS-232、GPIB、TRIG(触发)、REMOTE(遥控)等多种通讯接口,便于实现远程控制。
★可通过连接器实现多台负载并联使用,具有同步拉载特点。
★内置声音提示功能,用户可切换声音提示功能的开/关。
★风扇转速依据负载功率自动调整,降低负载噪声和功耗。
4.电子负载的具体应用举例
(1)家电生产企业:家电产品一版会有电源模块供电,这些模块的测试以及老化需要用到电子负载。
(2)液晶等电脑组件生产企业:可以使用电子负载实现其内部供电模块的测试以及老化
(3)开关电源厂家:一般的,电子负载可实现直流电源供应器的电源稳定性、负载稳定性、输出电压调整和瞬态特性等参数的测试。对于多路输出的电源可以使用多体负载测试
(4)适配器/充电器厂家:
测试电池适配器输出电压和电流的调整能力是很重要的,它将保证正确地对设备供电和对设备电池充电。可以使用CC和CR工作模式进行常规性能测试,可以使用OCP和SHORT等功能测试产品的保护动作测试。充电器的调节时间、充电时间等均可由负载的拉载时间测试出。

(5)其他:概括的讲,测试什么样的产品才会用到什么样的电子负载,比如,可以根据产品输出的路数,最高电压,最大电流,最大功率,要测试什么样的参数,去选择适合自己产品测试要求的电子负载即可。

Thanks and best regards!

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原文由 x237220297(x237220297) 发表:
1.引言
企业和研究机构常常使用可变电阻模拟负载,进行简单的实验,对于不同的负载电流要用不同的可变电阻器,使用麻烦。而且当试验电压变化时,刚刚调好的负载电流数值又要变化,又需重新调整,工作效率较低,几乎无法完成对电源、适配器、电池的真正测试。
电子负载不仅可以模拟真实环境中的负载(用电器),还能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路,模拟负载是阻性和容性,容性负载电流上升时间等。电子负载已经成为设计研发、生产线及检测等方面的有力工具。
2.电子负载的工作原理
电子负载,顾名思义,是用电子器件实现的“负载”功能,其输出端口符合欧姆定律。具体地说,电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量,使功率管耗散功率,消耗电能的设备。
  电子负载一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式,可以模拟各种不同的负载状况
3.电子负载功能和应用举例
直流电子负载采用16位高精度ADC电路,保证了测试的速度和高精度。同时采用先进的32位高速数字信号处理技(DSP),提高了电子负载的智能化水平和数据处理能力。电子负载外观如功能简介如下:
★测试模式:具有定电流、定电压、定电阻、定功率、动态负载、短路测试等工作模式;测量精度高,电压、电流、功率均为5位显示。
★拉载能力强,输入1V即可达到最大拉载电流。
★具备50个测试存储组、20组序列测试功能。
★具有电压、电流、功率上下限智能判别、超限报警功能(GO/NG功能,GO-通过,NG-不通过)。
★具有24小时的计时器,实现时间计量和控制。
★负载内部存储5种标准特殊动态负载波形数据(正弦波、三角波、方波、前沿锯齿波、后沿锯齿波),以备用户调用,并具有可编程任意动态负载波形下载功能。
★远地电压检测V-sense BNC输入接口,可用于精密的电压检测,消除大电流时引线压降引起的电压测量误差。
★隔离式电流监视I-monitor BNC输出接口,可连接示波器检测电流波形。
★保护功能齐全,包含过电压、过电流、过功率、过热及反极性输入保护;保护时负载会自动去载,发出报警声音,并显示报警原因,保护负载及用户产品。
★具有RS-232、GPIB、TRIG(触发)、REMOTE(遥控)等多种通讯接口,便于实现远程控制。
★可通过连接器实现多台负载并联使用,具有同步拉载特点。
★内置声音提示功能,用户可切换声音提示功能的开/关。
★风扇转速依据负载功率自动调整,降低负载噪声和功耗。
4.电子负载的具体应用举例
(1)家电生产企业:家电产品一版会有电源模块供电,这些模块的测试以及老化需要用到电子负载。
(2)液晶等电脑组件生产企业:可以使用电子负载实现其内部供电模块的测试以及老化
(3)开关电源厂家:一般的,电子负载可实现直流电源供应器的电源稳定性、负载稳定性、输出电压调整和瞬态特性等参数的测试。对于多路输出的电源可以使用多体负载测试
(4)适配器/充电器厂家:
测试电池适配器输出电压和电流的调整能力是很重要的,它将保证正确地对设备供电和对设备电池充电。可以使用CC和CR工作模式进行常规性能测试,可以使用OCP和SHORT等功能测试产品的保护动作测试。充电器的调节时间、充电时间等均可由负载的拉载时间测试出。

(5)其他:概括的讲,测试什么样的产品才会用到什么样的电子负载,比如,可以根据产品输出的路数,最高电压,最大电流,最大功率,要测试什么样的参数,去选择适合自己产品测试要求的电子负载即可。

Thanks and best regards!

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你可同我在http://www.instrument.com.cn/ilog/chenboyou交流,我司用量比较大。
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我刚去你博客里转了下,有没有MAIL或QQ等其它联系方式
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