可編程直流電子負(fù)載的基本工作模式(CC/CV)是電子負(fù)載在電源產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)中扮演著很重要的角色,然而直到現(xiàn)在它似乎仍然披著神秘的面紗。下面的例子可以讓你對電子負(fù)載有個初步的了解;1.電子負(fù)載的恒流控制(中文名稱:定電流模式; 英文名稱:CC-Constant Currentmode)。。電路的核心實質(zhì)是一個電流取樣負(fù)反饋控制環(huán)路,晶體管Q1(2N3055)在這里既作為電流的控制器">控制器件同時也作為被測電源的負(fù)載。晶體管Q2(BC337)是Q1的推動管;電阻R1是電流-電壓轉(zhuǎn)換元件(I/Vconverter),落在R1上的電壓降通過電壓比較器IC1與基準(zhǔn)源(Verf)比較,控制Q2,Q1的導(dǎo)通與截止,從而達(dá)到保持電流恒定的目的。2.電子負(fù)載的恒電壓控制(中文名稱:定電壓模式; 英文名稱:CV-Constant Voltage mode)。電路原理見下圖;恒電壓模式的電路原理與電流控制基本相同。
模擬真實環(huán)境中的可編程直流電子負(fù)載
可編程電源-電子負(fù)載可以模擬真實環(huán)境中的負(fù)載(用電器),一般對電源要求比較嚴(yán)格的廠家都會用電子負(fù)載來檢測電源的好壞。它有好多功能,可以調(diào)節(jié)負(fù)載大小,以及短路,過流,動態(tài)等等,應(yīng)該說所有的電源廠家都會有用,而且也必須有。
可編程直漢電子負(fù)載的原理
電子負(fù)載可以模擬真實環(huán)境中的負(fù)載(用電器)。它有恒流、恒阻、恒壓和恒功率功能,以及短路,過流,動態(tài)等等,應(yīng)該說所有的電源廠家都會有用,而且也必須有。電子負(fù)載分為直流電子負(fù)載和交流電子負(fù)載,由于電子負(fù)載的應(yīng)用面問題,本文主要介紹直流電子負(fù)載。
市面常見的直流電子負(fù)載有幾家:美國的安捷倫,中國臺灣的CHROMA和博計還有國產(chǎn)的具有軍工背景的*艾諾和費思泰克。電子負(fù)載一般分為單體電子負(fù)載和多體電子負(fù)載,單體電子負(fù)載勝于操作方便,功能不多,體積不大,但是整體性能上低于多體電子負(fù)載。我們就以具有代表性的多體電子負(fù)載為例來說明,選取了各個廠商的代表性產(chǎn)品:安捷倫N3300A系列,CHROMA63100系列,博計3310D系列和費思泰克FT6600A系列為例針對電子負(fù)載的選型加以說明。
可編程電源-電子負(fù)載基本選擇
1.電壓,電流和功率的選擇
根據(jù)被測設(shè)備的輸出特性來選擇電子負(fù)載:電壓,電流,功率和測試需求度。電子負(fù)載的模組在測試時只能夠單獨工作或者并聯(lián)操作,串聯(lián)對于模組來說是很危險的。所以的狀態(tài)是所有要求均在單模組的量程范圍內(nèi),其次是通過多模組并聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)的選型。也就是說,所選模組的電壓時一定要符合測試要求。單個模組或者滿裝機(jī)框時(安捷倫、費思泰克6模組,CHROMA、博計4個)的電流和功率總和要滿足測試要求。
2.度和分辨率的選擇
度和分辨率是電子負(fù)載的一個重要的參數(shù)指標(biāo)。
電子負(fù)載的度不同表示方法的意義。
1%+2d 1%的測量值+zui小顯示值的2倍
1%+2%FS: 1%的測量值+1%的滿量程
1%OF: 1%的(滿量程+測量值)
比如費思泰克電子負(fù)載60V60A300W的恒流度是0.1%+5mA,博計同樣的模組是0.2%OF,換算以后就是0.2%+120mA,所以不要只看標(biāo)稱度,要換算以后才能對比那個度更高一些。
分辨率:是儀器能夠反映外部變化的zui小外部變化量。比如,CHROMA電子負(fù)載的分辨率是0.25mA,費思泰克電子負(fù)載的分辨率是0.1mA,
可編程電源-電子負(fù)載功能選擇
1.基本功能選擇
市面上的電子負(fù)載均有基本的四項功能:恒流、恒壓、恒阻和恒功率(安捷倫沒有恒功率)。在功能基本相同,度相差不大的情況下,怎么判斷是否符合要求呢?CHROMA和博計的電子負(fù)載只有一套工作電路,就是恒流功能。其他功能是根據(jù)歐姆定律計算出來,雖然標(biāo)稱有其他功能,但是實際情況是只有恒流功能,通過調(diào)節(jié)電流來實現(xiàn)其他功能。這樣節(jié)省了成本,卻留下了其他功能工作精度低,工作的不穩(wěn)定,在他們內(nèi)部流傳的一句話是,恒阻功能的誤差沒有上限。測試完成的情況,要看電源的質(zhì)量,外部環(huán)境和運(yùn)氣了。而安捷倫電子負(fù)載的所有功能均有不同的電路實現(xiàn),完夠很好的完成所標(biāo)稱的所有極限指標(biāo),穩(wěn)定帶載。
如果只是用到恒流功能,對其他功能要求不多的情況下,可以選用合適的,符合度的電子負(fù)載。如果對其他功能要求能夠穩(wěn)定的帶載,就要考慮這個問題了。
2.動態(tài)帶載
動態(tài)帶載,就是電子負(fù)載做模擬的變化帶載,也叫瞬態(tài)。幾個重要的參數(shù):
變化斜率:籠統(tǒng)的說是電子負(fù)載可以完成的變化速度,地說是電子負(fù)載變化時,從變化量的10%~90%的變化速率。恒流狀態(tài)下的單位是A/mS,A/uS。
響應(yīng)時間:電子負(fù)載可以完成變化的zui小時間。單位uS。
電子負(fù)載的動態(tài)(瞬態(tài))頻率分為兩種:
動態(tài)頻率(只包含一個上升沿或者一個下降沿,或者說單位時間變化的次數(shù)),瞬態(tài)頻率(一個周期包含上升沿+下降沿)。
一個電子負(fù)載是否做的貨真價實,就要看電子負(fù)載的變化帶載完成的情況了。如果是硬件實現(xiàn)的功能,就可以用示波器測試電流輸出監(jiān)視端口,查看波形是否完好。如果出現(xiàn)毛刺或者信噪比很大的情況下,那么此功能僅僅是由軟件計算,而不是硬件實現(xiàn)的。
軟件實現(xiàn)的動態(tài)帶載時無法的執(zhí)行電子負(fù)載所設(shè)定的變化。但是如果要求不高,可忽略這種現(xiàn)象造成的影響。
3.模擬帶載(外部編程輸入)
本功能是為了實現(xiàn)更復(fù)雜的電子負(fù)載帶載變化情況而設(shè)定的功能。動態(tài)帶載是模擬一個梯形波變化的帶載功能,而本功能大大擴(kuò)充了電子負(fù)載所能執(zhí)行的變化方式。只要信號發(fā)生器能夠發(fā)生的電壓在10V一下的波形信號,電子負(fù)載均能模擬。擁有此功能的電子負(fù)載有,安捷倫和博計。其中博計是不建議客戶使用此功能。
4.序列功能
序列功能是指把很多定態(tài)設(shè)置按時間順序排列組合成一個測量過程??梢酝瓿梢粋€產(chǎn)品的整個質(zhì)量參數(shù)的測量,本功能大大簡化了繁瑣的設(shè)置,減輕了測試工作量。配合存儲設(shè)置和調(diào)用功能,更是大大簡化了操作。序列的可設(shè)置步驟跟據(jù)品牌不同而不同。
可編程電源-電子負(fù)載保護(hù)功能選擇
電子負(fù)載應(yīng)該有完善的保護(hù)功能。保護(hù)功能分為對內(nèi)(電子負(fù)載)保護(hù)功能和對外(被測設(shè)備)保護(hù)功能。對內(nèi)保護(hù)有:過壓保護(hù),過流保護(hù),過功率保護(hù),電壓反向和過溫保護(hù)。對外保護(hù)有:過流保護(hù),過功率保護(hù),吃載電壓荷低電壓保護(hù)。選擇電子負(fù)載應(yīng)該選擇是擁有真保護(hù)國內(nèi)的電子負(fù)載。如果功能是由硬件實現(xiàn)的,保護(hù)速度會很快。如果是由軟件實現(xiàn),速度有滯后性,并且模組死機(jī)的話將會發(fā)生危險。
其他功能選擇
如果還需要電子負(fù)載的其他功能,請參看需求選擇擁有這個功能的電子負(fù)載。比如
同步功能:可以同時操作多個模組的工作狀態(tài)。
聯(lián)機(jī)接口:GPIB,RS232,LAN,USB,選擇適合的,(CHROMA的GPIB要另外出錢購買)。
組裝ATE測試系統(tǒng):考慮接線柱連接其他設(shè)備的方便性,考慮命令的標(biāo)準(zhǔn)性等等。
過流,過功率測試。OCP,OPP。在產(chǎn)品需要的時候選擇此功能,適用于研發(fā)等。
總言:電子負(fù)載的種類是多種多樣的,選擇適合的電子負(fù)載是電源類研發(fā)或者生產(chǎn)中一個重要的方面。在可以接受的成本下,選擇更好更方便的電子負(fù)載是提率,保證質(zhì)量的前提。