電子負載工作原理

電子負載可以模擬真實環(huán)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(diào)節(jié)負載大小，以及短路，過流，動態(tài)等等，應該說所有的電源廠家都會有用，而且也必須有。
電子負載是由電阻，電感，電容，晶體管，集成電路組成。
電子負載的原理是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導通量（量占空比大小）,靠功率管的耗散功率消耗電能的設備,它能夠準確檢測出負載電壓,調(diào)整負載電流,同時可以實現(xiàn)模擬負載短路,模擬負載是感性阻性和容性,容性負載電流上升時間。一般開關電源電源的調(diào)試檢測是*的。

負載有電阻性負載、電感性負載或電容性負載。實際上負載型式比較復雜，通常有動態(tài)、定電流、定電阻、定電壓、峰值系數(shù)、功率因數(shù)或短路等各種負載型式。電子負載是利用有源（主動）元件從電源中吸取電流。許多AC/DC電子負載都能顯示電壓和電流的表頭、GPIB和RS-232C接口等配置。這些負載可以被計算機控制，電壓/電流通過GPIB/RS-232接口讀入和讀出。這些重要的功能將使（ATE）自動化測試系統(tǒng)更完整，使用者也容易操控儀器。下表為電子負載的操作模式的定義和應用 ：

1 、定電流（CC）模式：定電流模式中，不論輸入電壓多少，電子負載將根據(jù)設定值來吸取導入電流。定電流模式通常應用在測試電壓源、AC/DC電源的負載調(diào)整率和蓄電池放電，尤其為開關電源主流測試。

2 、定電阻（CR）模式：在定電阻模式中，電子負載將吸取與輸入電壓成線性正比例的負載電流。定電阻模式應用在測試電壓源或電流源和電源激活測試，用于測試電源的啟動與限流特性，相應于滑線變阻器，不易受溫度影響。

3 、定電壓模式（CV）：在定電壓模式中，電子負載將吸取足夠電流以控制電壓穩(wěn)定在設定值。定電壓模式應用在測試電流源，通常使用于測試電源的限流特性。定電壓模式可以仿真電池的端電壓，故亦可使用于測試電池充電器。

4 、定電壓模式（CP）：在定功率模式中，電子負載流入的負載電流根據(jù)所設定的功率大小改變，此時負載流入的電壓與電流乘積等于所設定功率值。定功率模式主要應用于電池容量壽命測試。

5 、動態(tài)負載：動態(tài)負載操作是周期性在兩個負載狀態(tài)之間切換。電源的調(diào)整率和瞬態(tài)反應在高低電流水平、持續(xù)時間和升降率的混合變化下用示波器監(jiān)視它的輸出電壓波形。動態(tài)負載模式應用于測試電源的整體回路反應，即瞬時響應和回復時間（Recovery Time）測試。實際上大部份負載為動態(tài)負載，例如計算機磁盤驅(qū)動器動作或不動作時工作電流的變化，動態(tài)負載模式能仿真這種狀況（脈沖型負載）。

6 、峰值系數(shù)負載：峰值系數(shù)是波形峰值與真有效值的比率，通常用來說明一個交流電源能夠在不失真的情況下輸出峰值負載電流的能力： Crest Factor＝Lpeak/Lrms。 大部分電源輸入回路包括一個整流二極管和電容濾波電路，會產(chǎn)生一個脈沖交流電流，這是造成電子產(chǎn)品輸入功率因素降低（0.6～0.7）的主要因素，PC用電源輸入電流峰值系數(shù)約為2～3。海洋儀器推出的博計交流電子負載能仿真八段峰值系數(shù)1.414～3.5 。

7 、功率因素負載：功率因素是平均功率值除以 Vrms×Arms。當電壓和電流波形是正弦波時，下列公式有效：Pav=Average Power=Watts=Vrms×Arms×P.F。單純的電阻負載，電壓及電流波形為同相，此時∮=0°，那么 cos∮=cos0°=1=P.F.。當負載從純電感性變到電阻性再到純電容性時，電流與電壓相位差從－90°到0°再到＋90°，同時功率因素從0變到1再到0。

交流電子 功率因素負載 能夠仿真電感性或電容性負載，通過程序設計功率因素在０到±1范圍內(nèi)可變。 海洋儀器推出的博計3250系列交/直流電子負載 是市場上*臺可以模擬電感性與電容性負載的主動式交流電子負載，它所有設定由前面板或 GPIB 接口來設定，負載的V/A/W由GPIB接口可讀回到計算機。
功率因素校正（Power Factor Correction）裝在電源輸入端，使輸入的功率因素接近于1。PFC功能在未來將會愈來愈重要，例如CE標準已要求限制輸入電流諧波（IEC-555），可降低輸入峰值電流和伏安（VA）需求容量；PFC主要為電流調(diào)整器，使輸入電流波形與輸入電壓波形同相位。

8 、負載短路：指一個DC或AC電源輸出端有很低的輸出阻抗。當發(fā)生短路時，電源的保護電路應產(chǎn)生作用來限制輸出電流，它是為了保護電源以避免危險或保護接在電源上的負載受損。海洋儀器推出的博計3310A與3310D系列直流電子負載以一個短路功能鍵來仿真短路狀況，不需要利用外在短路繼電器來測試電源。

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