電子負(fù)載工作原理

電子負(fù)載可以模擬真實(shí)環(huán)境中的負(fù)載（用電器），一般對(duì)電源要求比較嚴(yán)格的廠家都會(huì)用電子負(fù)載來(lái)檢測(cè)電源的好壞。它有好多功能，可以調(diào)節(jié)負(fù)載大小，以及短路，過(guò)流，動(dòng)態(tài)等等，應(yīng)該說(shuō)所有的電源廠家都會(huì)有用，而且也必須有。
電子負(fù)載是由電阻，電感，電容，晶體管，集成電路組成。
電子負(fù)載的原理是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量（量占空比大小）,靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備,它能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出負(fù)載電壓,調(diào)整負(fù)載電流,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)模擬負(fù)載短路,模擬負(fù)載是感性阻性和容性,容性負(fù)載電流上升時(shí)間。一般開(kāi)關(guān)電源電源的調(diào)試檢測(cè)是*的。

負(fù)載有電阻性負(fù)載、電感性負(fù)載或電容性負(fù)載。實(shí)際上負(fù)載型式比較復(fù)雜，通常有動(dòng)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(fù)載型式。電子負(fù)載是利用有源（主動(dòng)）元件從電源中吸取電流。許多AC/DC電子負(fù)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(fù)載可以被計(jì)算機(jī)控制，電壓/電流通過(guò)GPIB/RS-232接口讀入和讀出。這些重要的功能將使（ATE）自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)更完整，使用者也容易操控儀器。下表為電子負(fù)載的操作模式的定義和應(yīng)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(fù)載將根據(jù)設(shè)定值來(lái)吸取導(dǎo)入電流。定電流模式通常應(yīng)用在測(cè)試電壓源、AC/DC電源的負(fù)載調(diào)整率和蓄電池放電，尤其為開(kāi)關(guān)電源主流測(cè)試。

2 、定電阻（CR）模式：在定電阻模式中，電子負(fù)載將吸取與輸入電壓成線性正比例的負(fù)載電流。定電阻模式應(yīng)用在測(cè)試電壓源或電流源和電源激活測(cè)試，用于測(cè)試電源的啟動(dòng)與限流特性，相應(yīng)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(fù)載將吸取足夠電流以控制電壓穩(wěn)定在設(shè)定值。定電壓模式應(yīng)用在測(cè)試電流源，通常使用于測(cè)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(cè)試電池充電器。

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

5 、動(dòng)態(tài)負(fù)載：動(dòng)態(tài)負(fù)載操作是周期性在兩個(gè)負(fù)載狀態(tài)之間切換。電源的調(diào)整率和瞬態(tài)反應(yīng)在高低電流水平、持續(xù)時(shí)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(dòng)態(tài)負(fù)載模式應(yīng)用于測(cè)試電源的整體回路反應(yīng)，即瞬時(shí)響應(yīng)和回復(fù)時(shí)間（Recovery Time）測(cè)試。實(shí)際上大部份負(fù)載為動(dòng)態(tài)負(fù)載，例如計(jì)算機(jī)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作或不動(dòng)作時(shí)工作電流的變化，動(dòng)態(tài)負(fù)載模式能仿真這種狀況（脈沖型負(fù)載）。

6 、峰值系數(shù)負(fù)載：峰值系數(shù)是波形峰值與真有效值的比率，通常用來(lái)說(shuō)明一個(gè)交流電源能夠在不失真的情況下輸出峰值負(fù)載電流的能力： Crest Factor＝Lpeak/Lrms。 大部分電源輸入回路包括一個(gè)整流二極管和電容濾波電路，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)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(jì)交流電子負(fù)載能仿真八段峰值系數(shù)1.414～3.5 。

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

交流電子 功率因素負(fù)載 能夠仿真電感性或電容性負(fù)載，通過(guò)程序設(shè)計(jì)功率因素在０到±1范圍內(nèi)可變。 海洋儀器推出的博計(jì)3250系列交/直流電子負(fù)載 是市場(chǎng)上*臺(tái)可以模擬電感性與電容性負(fù)載的主動(dòng)式交流電子負(fù)載，它所有設(shè)定由前面板或 GPIB 接口來(lái)設(shè)定，負(fù)載的V/A/W由GPIB接口可讀回到計(jì)算機(jī)。
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(lái)將會(huì)愈來(lái)愈重要，例如CE標(biāo)準(zhǔn)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(fù)載短路：指一個(gè)DC或AC電源輸出端有很低的輸出阻抗。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電源的保護(hù)電路應(yīng)產(chǎn)生作用來(lái)限制輸出電流，它是為了保護(hù)電源以避免危險(xiǎn)或保護(hù)接在電源上的負(fù)載受損。海洋儀器推出的博計(jì)3310A與3310D系列直流電子負(fù)載以一個(gè)短路功能鍵來(lái)仿真短路狀況，不需要利用外在短路繼電器來(lái)測(cè)試電源。

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