电子负载的原理以及应用方法

在一般的系统中，电源（包括电池）能否保持 稳定供电是极其重要的。因此，要花很长的时间进 行电源测试时，让电源连接什么样的负载就 成了一个问题。没有负载，就无法进行电源评测。用实际负载（如电机）进行电源评测也不合理。因 此为了自动进行电源测试，常使用电子负载。电子负载的种类很多，有直流电源用、交流电源用、 蓄电池用等。这里我们将对这些电子负载进行说明。

从功能上来说，电子负载和电源完全相反，电源用于给电子产品供电，而电子负载用于吸收或消耗功率。但从工作方式上来说，电源和电子负载有非常相似，通常工作在恒压CV模式或恒流CC模式。 在实际应用中，电子负载的工作模式也通常与电源的工作模式相反，即恒压CV源需要使用恒流CC模式的电子负载，而恒流CC源使用恒压CV模式的电子负载。当然，几乎绝大部分的电子负载还有另一种恒阻CR模式，用于模拟现实中的电阻特性电子产品。

电源和负载在系统开发中，电源的评估很重要 众所周知，随着电子技术的进步，电子负载最初是用于测试直流电源的专用产品。电子负载显示电源对各种负载条件的反应。电子负载中常见的FET开关和非电抗组件的使用避免了共振和不稳定性。DC随着越来越多的电子设备转换和存储能量，电子负载越来越受欢迎。它们可用于测试大多数直流电源，包括电池，太阳能电池板，LED驱动器，DC-DC转换器和燃料电池。电子设备的功能标准也变得复杂，在设计和开 过程中 一般对电源要求比较严格的厂家都会用电子负载来检测电源的好坏，要进行各种各样的测试。而且近来不仅要求功能，还要求低功耗化和高效率化。迄今为止，在看不见的地方供电的电源部分， 它们的作用也变得越来越重要。在系统开发方面， 电源评测也是必须进行的项目。在 EV 等使用电池 驱动的情况下，电源部分的测试是非常重要。

电源和负载

电子负载可以模拟真实环境中的负载（用电器），它有好多功能，可以调节负载大小，以及短路，过流，动态等等，应该说所有的电源厂家都会有用，而且也必须有。为用电部分供电是电源（AC / DC 电源和电瓶） 的功能。一般来说，与它们相连并接受其供电的部分称为负载。如为了点亮LED灯具而使用的电源，它的负载就是LED灯驱动的电机的电源，它的负载是电机。

为何不使用实际负载，而使用模拟负载？ 

前面提过，在电源测试中使用实际负载是没有意 义的。那么，为什么连接实际负载是不可取的呢？·包括电流在内的诸多测试条件是固定的，难以根据不同条件变更 正如前面所述，实际的负载状态会根据工作条 件发生较大的变化，但改变实际的测试条件是非常 困难的。·不能对测试条件或结果进行定量设定或测量 准备数量充足的具有某种再现性条件的实际负 载，也是不现实的。·因为实际负载的老化，有可能出现不能满足 测试条件的状态 实际负载会发生老化。与一年前相比，实际负 载的当前特性已经发生了变化。这一点是一定要考 虑到的。基于此理由，测试时不使用实际负载，而是使 用作为模拟负载的电阻负载和电子负载。另外，使 用计算机等通信设备控制自动化测试时，使用电子负载更方便。

负载是变动的 

既有几乎稳定不变的负载，也有变化很大的负 载。在图 1 所示的例子中，台灯的负载几乎不怎么 变动，而电机的负载变化很大。如 EV 电机，载重量比较大或者爬陡坡时，电 机的负载就会变大。负载增大，意味着需要更大的 功率。像这样根据电机的用途，判断在什么情况下 会出现很大的负载变化，是很容易的。计算机的负载变化也很大。高精度、高速运算 时，电源负载会变大。其内部数字电路进行着高速 切换，这样就会耗电。现在的计算机中，搭载了可 以观察 CPU 负载变化的监视器，相信许多人都见 过。CPU 负载并不等于电源负载，但在某种程度上 是成比例的。

直流电子负载

  输出直流的开关电源和电池等的测试使用的电子负 载，有设定电流值的恒定电流模式，也有可以设定电阻 值的恒定电阻模式等。它们一般都具有多种设定模式。 

（1）恒定电流模式：电压变化，但电流恒定不变 当电子负载的端子电压发生变化时，电流也以 恒定值输出，这种模拟负载模 式，在开关电源等电源的测试中被广泛使用。

（2）恒定电阻模式：输出与电压成比例的电流 与实际电阻一样，输出与负载端子电压成比例 的电流，因为具有与电阻器同样 的特性，所以适用于模拟一般的负载。另外，实际设定的并不是电阻值，而是电阻值 的倒数 S（西门子）。

（3）恒定电压模式：保持恒定电压的电流输出 保持电源侧的输出电压恒定，控制负载电流变 化，。它适用于充电电池等的充电 器的测试。 

（4）恒定功率模式：保持恒定功率的电流输出 保持电子负载的消耗功率恒定，控制负载电流 变化，

交流电子负载 直流电子负载不能在交流电源中使用 

交流电子负载是与直流电子负载相对的，用于 交流电源和发电机等的测试。不言而喻，交流与直 流不同。在一定的周期内，交流电的电流方向（极 性）会发生改变，直流电子负载是不适用的。从市电（50/60Hz），到飞机等使用的 400 Hz 电 力的电源测试中，都可以使用交流电子负载，而直 流电子负载不具备这样的功能。

操作程序

　　1、开机：按下面面板开关上的电源开关，预热10分钟。

　　2、定电流操作：I-SET键，通过数字键或旋扭输入一个电流值，按ENTER键确认。

　　3、定功率操作：P-SET，通过数字键或旋钮输入一个功率值，按ENTER键确认。

　　4、定电阻操作：按R-SET，通过数字键或旋钮输入一个电阻值，按ENTER键确认。

　　5、定电压操作：按V-SET，通过数字键或旋钮输入一个电压值，按ENTER键确认。

　　6、INON/OFF输入设定：

　　7、按ON/OFF键改变负载的输入状态，按一次，面板上显示ON，则表示负载处于输入状态。

　　8、再按ON/OFF键，面板上显示0FF，则表示负载处于关闭状态。

　　9、再按ON/OFF键，面板上显示OFF，则表示负载处于关闭状态。

　　10、电池放电测试

　　11、按ON/OFF键，使负载的输入状态关闭，连接好待测电池。

　　12、按I-SET键设定电池的放电电流，按ENTER键确认。

　　13、按Shift+battery，设关断电压，ENTER放电。

　　14、再按Shift+battery退出电池测试，测试中按上下键观察电池的电压。电流，功率，放电容量。

　　15、自动测试：

　　A、按shift+menu进入菜单，VFD显示CONFIG。再按▼键移动LIS所需要的TSET项，按enter进入到下菜单，VFD显示MODESET。按▼见移动EDITTESTFILE，按enter开始编自动测试文件，此时VFV显示MAXCURR。=20A，设置所需要的电流，按enter确认。

　　B、VFD显示MAXVOLT。=120V，设置所需要的电压，按enter确认。

　　VFD显示MAXPOWER。=200W，设置所需要的功率，按enter确认。

　　C、VFD显示TESTCOUNT=2，设置所需要的测试步数，多可以设置20步，按enter确认。

　　D、设置当前程序的模式，按▲，▼选择定电压。定电流。定功率。定电阻模式，按enter确认。

　　E、VFD显示SET1=20A，设置当前程序的电流值，按enter确认。

　　F、设置当前程序是否短路，按▲，▼选择SHORTON。SHORTOFF模式，按enter确认。

　　G、设置当前程序需要测试的值，按▲，▼选择读电流，读电压，读功率模式，按enter确认。

　　H、VFD显示MINI=120V，设置测试值的下线，按enter确认。

　　I、VFD显示MAXI=120V，设置测试值的上线，按enter确认。

　　J、VFD显示DELAY1=1.0S，测试延时时间，按enter确认。

　　K、重复5步设定其它条件

　　M、VFD显示STORETESTFILE，要求编好的文件保存到EEPROM中，按1键保存到组区域中，再按ENTER确认（多可以保存8组测试文件）

　　取出文件：

　　A、按shift+menu，VFD显示CONFIG，按▼键到LISTSET项。

　　B、按enter进入下一菜单，VFD显示MODESET，按▼键到CALLTESTFILE项

　　C、按enter回调原先编好的测试文件。

　　开始自动测试

　　A、按shift+I-Set键进入自动测试功能，VFD显示当前测试文件的文件名。

　　B、按enter可以观测当前的负载实际电压，电流值和当前的测试步数

　　C、按shift+trigger可以自动测试

　　D、自动测试完成后，蜂鸣会提示，VFD显示测试结果，通过则显示PASS，否则FAULT，▲，▼键可以观察每一步的测试值和测试结果。

　　E、按ESC可退出自动测试功能，

注意事项：

1. 检查负载的电压设置是否和供电电压相匹配，保险丝是否坏

2. 基本点检方法及保养

3. 打开电源，检查面板显示数值及工作状态指示灯是否正常；

4. 仪器应定期进行外校。校验周期为一年。

6. 注意仪器散热孔不能被遮挡，严禁在散热孔后侧堆放易燃物。

7. 连接待测电源时注意极性不能接反。

8. 仪器每使用两个小时要进行自检，自检不通过时要追溯到前批次检测合格产品。

9. 使用前检查负载电压设置是否和供电电压相匹配。

10. 在可编程电子负载加电之前，必须确认已安装了正确的保险丝，可编程电子负载只允许使用指定规格和类型的保险丝

11. 可编程电子负载模组有其相应的额定工作电压，请确保使用过程中模组的输入电压不超过其额定工作电压的50%，否则很可能永久性损坏模组.

12. 可编程电子负载电源接口具有一个保护性接地端，该接地端必须与大地相连。任何断开保护性接地端或破坏接地线路的行为，都可能导致造成人身伤亡的潜在电击危险

13. 禁止操作人员打开可编程电子负载上盖，安装与替换部件必须由经过培训的专业人员完成。装卸仪器和接触部件前，必须断开电源和被测装置

14. 为保证可编程电子负载的安全，请勿自行在可编程电子负载上安装替代零件，或执行任何未经授权的修改。可编程电子负载内部并无操作人员可维修的部件，其维修必须由经过专业培训的人员进行

15.  除非有掌握急救技能的人员在场，否则切勿尝试对可编程电子负载进行内部维修或调整