第2章电子负载系统分析
输出电能或转化电能的设备或部件林林总总，怎么对其输出特性进行牢靠、全面且比较简单、方便的测验，一直是外表测验职业研讨的问题。传统测验中，常选用静态负载（作为耗费能量的器材广泛地称为负载）。实际上负载的办法较为杂乱，常为一些动态负载。如：负载耗费的功率是时刻的函数，或许负载作业在稳定电流、稳定电阻、稳定电压办法以及不同的峰值因数、功率因数或负载为瞬时短路等，传统电阻式负载无法模仿这些杂乱的负载办法。电子负载的呈现处理了这一难题，它能代替传统的电阻性负载，特别对吸收稳定电流或以稳定电压吸收电流，或电压、电流都要在设定规模骤变等传统办法不能处理的范畴里
2.1电子负载的结构组成
电子负载仪全体结构分两品种型：一种是单负载模组结构，该类电子负载只包括一个负载模组，且不能联机运用，只能应用于单输出的电源供给器测验，而关于多路输出的则需求多模组和谐作业。第二品种型是模组+机框的结构，该类电子负载经过机框作为总操控器，一起将负载模组装置于机框内部，经过机框内装置多个负载模组完成多路输出的电源供给器和单输出电源供给器的并行测验。
无论是单模块结构仍是柜式结构的电子负载都是能够独立作业的仪器，前者带有物理面板、操控旋钮、数字按键和显现器。后者不带物理面板需求机柜或机箱合作运用。一起的特点是：输出电压时电流调理规模大，测验方式有恒流、恒压、恒阻和恒功率；内置电压、电流和功率丈量电路，以及过流、过压、过热、过功率维护电路，还有输出极性防翻转电路；GPIB和RS485接口，便于程控输出电压、电流瞬时特性，以及测验电压、电流和功率；驱动器和应用软件随机供给，即插即用。电子负载测验电源功用时如下图1所示。
2.2电子负载原理及功用
2.2.1电子负载的操控原理
电子负载中心操控器材选用功率晶体管，负载电流是这些晶体管集电极电流的总和，经过操控晶体管的基极电流取得所需的集电极电流，将耗费的功率转化为热，再经过散热器由对流和辐射散失掉耗费的电能。MCU是整个电路的中心，选用功率调整管作为电子负载，MCU经过D/A转化电路输出电压操控信号，信号经过运算放大器调整后，经过调理功率管的基极电压，把功率管模仿成负载运用，其原理框图如下图2所示。
2.2.2电子负载的功用
电子负载能够模仿定电流、定电压、定电阻的负载状况，具有初值的设定，内接电压表、电流表、功率显现，具有过载、过压、过流、极性反接维护功用，主要有以下几种功用。
（1）定电流（CC）方式
在定电流方式：不管输入电压巨细怎么改动，电子负载将依据设定值来吸收电流。定电流方式常用于测验电压源及AC/DC电源的负载调整率和蓄电池的放电，特别能够为开关电源做电流测验，电子负载的定电流方式如图3所示。
（2）定电压（CV）方式
定电压方式：电子负载流入的电流以保持操控电压在设定值。定电压方式常用于测验电流源，测验电源电流忽然增大时的限流特性，定电压能够仿真电池的端电压，故可用于测验电池充电器，电子负载的定电压方式如图4所示。
（3）定电阻（CR）方式
定电阻方式：稳定阻值方式下，电子负载检测负载端的电压值，吸收和电压值成线性份额的电流。定电阻方式常用于测验电流源、电压源和电源的激活测验。用于测验电源的发动和限流特性，相当于可变变阻器，不收温度的影响，电子负载的定电阻方式如图5所示。
（4）定功率（CP）方式
定功率方式：在定功率方式下，电子负载流入的负载电流依据所设定的功率巨细而改动，此刻负载流入的电流和电压的乘积等于设定的功率值，定功率方式常用于电池容量寿数测验，电子负载的定功率方式如图6所示。
（5）动态负载方式
动态负载是周期性的在两个状态下切换。电源的调整率和瞬态反响在凹凸电流水平、持续时刻和升降率改动下用示波器监看它的电压输出波形。动态负载方式用于测验电源的全体回路反响，即瞬时响应和回复时刻测验。实际上大部分负载是动态复载，如计算机磁盘驱动器动作和不动作时作业电流的改动，动态负载方式如图7所示。
（6）负载短路方式
负载短路是指DC或AC电源输出端有很低的输出阻抗，当发生短路时，电源的维护电路应发生作用来约束输出电流，然后能够维护电源和电路上的负载，负载短路如图8所示。
2.3现在电子负载存在的问题存在的问题：
（1）。全体结构看来，单负载模组不能满意多路输出的电源供给器的测验和单输出电源供给器的并行测验要求；模组+机框的结构尽管能够满意以上要求，但本钱添加，受机框的约束，用户运用不灵敏。
（2）。负载电流的上升/下降选用不行调理或模仿调理，对品种繁复的电源供给器适应性差，实时调理困难，易引起电源供给器的输出电压或负载电流的震动冲击，干扰测验成果，触发误动作或损坏被测的电源供给器。
（3）。不具有动态负载测验功用或动态测验办法单一，不能满意电源供给器的较高要求和特别测验的要求。
（4）。不能对电池的沟通内阻进行丈量。电池职业中对沟通内阻的丈量需求选用专用的丈量仪器，如沟通毫欧表，价格昂贵。
