KPEL-M系列低電壓高電流直流電子負載-科億維電氣

【電子負載的詳情說明】

設計人員都用直流電子負載來測試電源，如太陽能陣列或電池，但商用直流電子負載很昂貴。你只要將功率MOT在其線性區內使用，就可制作出自己的直流電子負載。該負載采用兩個簡單的反饋回路。MOT用作一個穩流模式下的電流源或穩壓模式下的電壓源。設計師在描述電壓源的特性時都使用穩流模式，因為在穩流模式下，電源必須提供電子負載中設定的電流值。

設計師都將穩壓模式與電流源一起使用，因為穩壓模式會迫使電源在負載設定的電壓下工作。在電流模式下，RSHUNT檢測ILOAD，檢測得到的電壓反饋給運算放大器IC1A的反相輸入端。由于運算放大器的直流增益在線性反饋工作區內很高，反相輸入端保持與非反相輸入端相等，即相當于VIREF。放大器產生自己的輸出值，以使MOTQ2和Q3工作于線性區，因而會消耗電源的功率。

源極電流值與電流環基準VIREF成正比，即ILOAD=VIREF/RSHUNT。可利用一個連接到穩定電壓基準上的電阻分壓器設定VIREF，或者使用來自一個基于PC的I/O卡的D/A轉換器輸出，以實現靈活的配置。電壓工作模式的情況與電流模式相同，只不過檢測的變量是輸出電壓，這一輸出電壓是經過分壓器RA/RB衰減的，所以電子負載的工作電壓比運放電源電壓高。

電子負載是通過控制內部功率（MOSFET）或晶體管的導通量（量占空比大小），電子負載依靠功率管的耗散功率消耗電能的設備。電子負載能夠準確檢測出負載電壓，調整負載電流，同時可以實現模擬負載短路，模擬負載是感性阻性和容性，容性負載電流上升時間。 一般開關電源的調試檢測是不可缺少的。

電子負載工作原理

電子負載工作在CC模式時，通常其供電設備是一個電壓源。電子負載的電流放大器通過比較感應電阻R上的電壓和參考電壓，然后控制FET場效應管的RDS ，使得整個回路工作和保持在設定的電流。

CV模式和CC非常的相似，不同的就是比較的不再是電應電阻上的電壓，而是分壓電路上的電壓。此時，電壓保持穩定，且FET場效應管會盡可能的吸收外部電源能夠提供的電流。

常見的鋰電池就是典型的CV源，而電池的充電過程需要使用恒流源。

CV和CC模式與直流電源的實現方式比較接近，也相對比較簡單。那電子負載的CR模式又是如何實現呢？當CC和CV模式同時受控時，保持特定的電壓和電流的比率( V/I =CR)，即比較電流回路“感應電阻R”上的電壓和電壓回路“分壓電阻”上的電壓值。如本例中電流為1V/A和電壓0.2V/V，等效的電阻R為 5?。

CR模式的電子負載通常用于模擬實際存電阻特性的電子設備，用于測試既可以工作在CV，也可以工作CC模式的電源。

因本次測試對象為動力電池，其在工作過程中一般都是以大電流的形式工作，此時對電池的內阻要求就非常高，為不在這里保證內阻的測量精度我們選擇利用電子負載對電池進行直流放電法來測量。具體測試如下：

為避免在測試過程中因線路損耗造成產生測量誤差我們采用四線制測量（兩根電流控制線、兩根采樣線以作線損補償）

線材要求：電流線服從電流國標要求，采樣線無要求，聯通即可。

具體操作如下：

連接好待測電池和測量儀器電子負載；

1）進入負載電池內阻測試界面，shift+3；

2）設置被測電池的放電電流，設置例如2C（這個根據要求測量相關電流）。

3）按下開始按鈕開始測試，負載屏幕將顯示被測電池的內阻。

4）軟件有相對應功能，測試方法及設置跟手動相同。

注：因為要測量的電池的內阻很小，線路的電阻就要考慮進去了。一條短短的從儀器到電池的連接線本身也存在電阻（大約也是毫歐級），還有電池與連接線的接觸面也存在接觸電阻，這些因素必須都在儀器的內部事先做好誤差調節。