電子負載的工作原理及具體的應用實例

電子負載的工作原理及具體的應用實例
1.電子負載的工作原理：

電子負載，顧名思義，是用電子器件實現的“負載”功能，其輸出端口符合歐姆定律。具體地說，電子負載是通過控制內部功率器件MOSFET或晶體管的導通量，使功率管耗散功率，消耗電能的設備。

  電子負載一般具有定電流、定電壓、定電阻、定功率、短路及動態負載多種模式，可以模擬各種不同的負載狀況，

2.電子負載的應用實例：

（1）液晶等電腦組件生產企業：可以使用電子負載實現其內部供電模塊的測試以及老化

（2）開關電源廠家：一般的，電子負載可實現直流電源供應器的電源穩定性、負載穩定性、輸出電壓調整和瞬態特性等參數的測試。對于多路輸出的電源可以使用組合附在測試

（3）適配器/充電器廠家：

測試電池適配器輸出電壓和電流的調整能力是很重要的，它將保證正確地對設備供電和對設備電池充電。可以使用CC和CR工作模式進行常規性能測試，可以使用OCP和SHORT等功能測試產品的保護動作測試。充電器的調節時間、充電時間等均可由負載的拉載時間測試出。

電子負載電路原理圖
   原理圖如圖2所示，基本電路為除虛線框⑤和兩個萬用表以外的部分，由恒壓電路、恒流電路、過流保護電路、驅動電路組成。V=12V輸入電壓，經過限流電阻R1到三端可調分流基準源U1(TL431)的陰極K后，由參考端R得到輸出基準電壓VR為2.5V，經電阻R1到調整滑動變阻器R6，一路經電阻R2為U3A提供電壓，另一路經電阻R7為U3C提供電壓。

1.恒壓電路
   如圖2虛線框①所示。當負載端輸入電壓增大時，U3A同相輸入端電壓增大。當同相輸人端電壓大于反相輸入端電壓(基準電壓)時，U3A輸出高電平，在場效應管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG上產生壓降，使得漏極D和源極S之間的電壓VDS減小，從而達到恒壓的目的。

2.恒流電路
   如圖2虛線框②所示。當負載電流增大時，R19、R22、R25、R28上的電壓增大。即R18、R21、R24、R27上的取樣電壓增大，也即是U3C反相輸入端電壓增大，當U3C反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓時，U3C輸出低電平，場效應管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG減小，Q1、Q2、Q3、Q4的內阻RDS增大，負載電流減小，從而達到恒流的目的。

3.過流保護電路
   如圖2虛線框③所示。當負載電流增大時，R19、R22、R25、R28上的電壓增大，即R18、R21、R24、R27上的取樣電壓增大，U3B反相輸入端電壓增大，但電流繼續增大。當反相端電壓大于所設定過流保護電流的基準電壓(同相端輸入電壓)時，U3B輸出低電平，場效應管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG減小，Q1、Q2、Q3、Q4的內阻RDS增大，負載電流減小，從而起到過流保護作用。

4.驅動電路
  如圖2虛線框④所示。Q1、Q2、Q3、Q4選用大功率場效應管IRF540作為功率器，但是多管并聯后，由于極間電容和分布電容相應增加，使放大器的高頻特性變壞，通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此，并聯復合管一般不超過4個，而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。R17、R20、R23、R26為驅動電阻，R18、R21、R24、R27為取樣電壓電阻，R19、R22、R25、R28為限流電阻。C9一端接場效應管IRF540漏極，另一端接地，用于防震蕩。
 

可編程直流電子負載PEL-2000系列可以工作在定電流、定電壓、定電阻模式下，并可模擬各種動態負載狀態，透過負載電壓、電流、負載的上升及下降斜率、電流準位、持續時間等參數來編輯負載波形，同時提供外部波形信號控制以及V&I監測功能，測試參數及狀態的存儲可高達120組，系統可根據自動測試需求，隨時從儀器內的存儲單元EEPROM中呼叫出來使用。

   PEL-2000系列包含兩種主控含機框PEL-2002(可容納雙模塊)與PEL-2004(可容納四模塊)，采用模組化設計，幫使用者保留未來可能會運用到更高功率需求的擴充性，目前提供4款負載模組[分別為：PEL-2020(200W雙信道負載模塊100W*2; PEL-2030 (280W雙信道負載模塊30W+ 250W) ;PEL-2040(350W單信道負載模塊);PEL-2041(350W單信道負載模塊)]，以PEL-2004來代表zui多可以組成8個通道同步使用，功率從200W到350W不等，電流可從0-70A，電壓量測可從1-500V，使用者可依據實際需求，選擇適當的負載模組及控制模組進行組合或重組負載系統，可同步執行多組電子負載模組拉載的應用，同時每個模組采用隔離與地浮接方式，避免造成短路回路; 現今綠能產業蓬勃發展，PEL-2000系列符合各式消費性電子及車用能源設備測試的需求，透過外部排線并聯控制功能，zui多可以同時控制五個主機框，總使用功率高達到7kVA。

   為了實現更好的靈活性，PEL-2000系列配備了RS232、USB、GPIB(選配)接口、GO/NG端口，同時還配備了驅動程序和針對LabView、VB、C、C++的測試設備軟體。

   固緯公司推出的PEL-2000系列主要應用于多路或單路輸出的AC/DC電源、DC/DC輸出變換器、充電器及電源類電子組件性能的測試，對工程師在設計研發、生產線測試及產品檢測作業上提供快速有效的測試方案，同時具有的OPP、OCP、OVP、OTP、低壓保護以及正反向極性保護功能更大大提高了產品的可靠性。
 

PEL-2002 可編程電子負載主機框(二模組)

PEL-2004 可編程電子負載主機框(四模組)

PEL-2020 雙通道負載模組(80V/20A;100W) x2

PEL-2030 雙通道負載模組(80V/;30W) x 2+ (80V/40A;250W)

PEL-2040單通道負載模組(80V/70A;350W)

PEL-2041單通道負載模組(500V/10A;350W)

10組預置內存
可并行操作
支持負載模擬的序列功能
外部波形控制功能
高精度和高分辨率
可變轉換速率
高達8通道的多通道輸出
過功率/過電流/過電壓/過溫保護
延遲控制
USB接口，支持RS-232C,GPIB(選配)
120組設置內存

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