电子负载基础知识
白皮书
电子负载基础知识 - 电源极性定义
在详细了解电子负载之前，我们首先来了解一下关于电源极性的定义。这一基本概念可以帮助您了解电子负载的工作原理。图 1 所示为具有标准电压和电流极性的电源（双端子器件）示意图。标准电源通常是一个输出功率的器件。为了输出功率，电流必须从正电压端子流出。大多数电源通过提供正输出电压和正输出电流来提供电能。极性通常是指电压的极性，而不是电流的方向。如果电流流入正电压端子，那么电源就会像电子负载一样消耗电流 — 它会吸收和消耗功率，而不是提供功率。
电源和电子负载
如果电流流入正电压端子，那么电源就会像电子负载一样消耗电流 — 它会吸收和消耗功率，而不是提供功率
为什么需要直流电子负载？
从前文中可以了解到，当电源吸收电流（消耗功率）时，它实质上相当于一个电子负载。电子负载设计模仿的是一个消耗电力的器件。它对电源进行拉载，可以使电源“看到”DUT 中的负载（应用和环境）。它们可以进行编程，以提供不同类型的负载；它们具有静态和动态拉载模式。实际负载更为复杂并且难以预测，但电子负载可以提供稳定且有程控的负载模式。直流电子负载是设计、制造和评测直流电源（电池、转换器和逆变器）时必不可少的工具。其他应用包括燃料电池和光伏电池测试。直流电子负载包含一组功率晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），目的是消耗或吸收功率。电流放大器通过开关这些晶体管来调节电子负载的输入电流。
电子负载应用
随着技术的发展，传统的机械驱动逐渐被电气驱动替代，导致功耗大大增加。电力需求的大幅增加使得人们愈发重视节能。设计人员竞相开发各种高能效产品。对电源和耗电器件执行严格的测试可以拓宽直流电子负载的应用领域。下面介绍的就是电子负载典型应用，以及它们如何帮助业界测量。
电源转换器和逆变器测试 — 测试 DC-DC、AC-DC 和 DC-AC 的快捷方法。在输出端应用电子负载可以仿真上电过程中的产品。您可以使用不同等级的负载来测试最小和最大输入开启电压电平。使用电子负载可以进行纹波和噪声测量、负载和电源调整以及过压和过流保护测试。
- 不间断电源（UPS）— 完整测试需要交流电源、直流电源、直流负载和交流负载。直流负载使用负载组来测试 UPS 内的备用电池和充电器。交流负载测试整个 UPS 系统。负载组测试可以验证 UPS 在不同负载条件下提供所需电力的能力，以及电压稳定性和控制系统的效率。
- 电池和燃料电池 — 与电阻负载组相比，它们可为您提供恒定负载，从而缩短测试时间。如需进行容量测试，请使用 CP 模式，以便在电池电压随时间下降时提供一致的功耗。电子负载可以通过编程输出包括快速跳变的各种负载曲线，使用户能够测试电池充电和放电循环的特征曲线。
- 太阳能电池板 — 用于大功率光伏测试的出色解决方案。它能够以较低的成本供应大电流。使用 CV 模式捕获 I-V 曲线、或增加电压以便进行电流测量。
- 便携式器件 — 对电子负载进行编程，以仿真产品的各种功率状态，如睡眠模式、节能模式和全功率模式，从而执行功耗测试。
典型的电子负载具有：
- 多种测量功能，可以测量电压、电流、功率、峰值、均值、最小值和最大值
- 通过前面板，可以显示输入读数和测量读数
- 独立通道工作
- 内置脉冲发生器，用于连续工作、脉冲工作和触发瞬态工作
- 触发输入，支持并联配置实施同步测量
- 通过 SCPI 命令语言进行远程编程
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