電子負載分類及選型指南
電子負載是指用電子器件實現(xiàn)的負載功能,通過控制內(nèi)部功率器件MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量,使功率管耗散功率,消耗電能的設(shè)備。市面上常見的電子負載有哪些類型呢?如何選擇一款合適的電子負載呢?下面安泰測試為大家簡單介紹一下:
一、電子負載分類:
根據(jù)負載接入電流類別的不同,電子負載可分為直流電子負載和交流電子負載。
1、直流電子負載
直流電子負載是能吸收直流電能,并將吸收的直流電能耗散、儲存或回饋電網(wǎng)的一種電子電路裝置,該裝置所吸收的電流大小可以調(diào)節(jié)或設(shè)置,其端口輸入特性符合歐姆定律。直流電子負載應(yīng)用量很大,其主要通過模擬實物負載和負載波形,既可以實現(xiàn)對電源供應(yīng)器規(guī)格特性的測試,也可作為ATE或ATS系統(tǒng)的組成單元,在線對充電器、蓄電池等的壽命特性及功率電子元器件的參數(shù)特性進行測試。
2、交流電子負載
交流電子負載是指能模擬真實負載某些特性的電子設(shè)備,其不僅可模擬不同數(shù)值的電阻、電感、電容及它們的組合,對于非線性負載某些特性也可模擬。電子負載通過控制輸入電流達到模擬各種負載的目的。具有調(diào)節(jié)方便、通用性強、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。
二、電子負載選型:
電子負載的種類是多種多樣的,選擇適合的電子負載是電源類研發(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載是提高效率,保證質(zhì)量的前提。建議大家從以下幾點考慮:
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載:電壓,電流,功率和測試需求精確度。電子負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。所以最理想的狀態(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框時的電流和功率總和要滿足測試要求。
2、精確度和分辨率的選擇
精確度和分辨率是電子負載的一個重要的參數(shù)指標(biāo)。
電子負載的精確度不同表示方法的意義。
1%+2d 1%的測量值+最小顯示值的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)
3、基本功能選擇
市面上的電子負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,精確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)境和運氣了。而安捷倫電子負載的所有功能均有不同的電路實現(xiàn),完全能夠很好的完成所標(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,符合精確度的電子負載。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。
4、動態(tài)帶載
動態(tài)帶載,就是電子負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)的說是電子負載可以完成的變化速度,精確地說是電子負載變化時,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:電子負載可以完成變化的最小時間。單位uS。
電子負載的動態(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)。
一個電子負載是否做的貨真價實,就要看電子負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)帶載時無法完美的執(zhí)行電子負載所設(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。
5、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,而本功能大大擴充了電子負載所能執(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,電子負載均能模擬。擁有此功能的電子負載有,安捷倫和博計。其中博計是不建議客戶使用此功能。
6、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。可以完成一個產(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。
7、其他功能
如果還需要電子負載的其他功能,請參看需求選擇擁有這個功能的電子負載。比如
同步功能:可以同時操作多個模組的工作狀態(tài)。
聯(lián)機接口:GPIB,RS232,LAN,USB,選擇適合的。
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。
三、電子負載推薦品牌(排名不分先后):
1、中茂電子(Chroma)
2、艾德克斯(ITECH)
3、是德科技(Keysight)
4、菊水(kikusui)
5、 固緯(GWINSTEK)
6、泰克(Tektronix )
7、美爾諾
如果大家在選型過程中有什么問題,歡迎咨詢安泰測試,安泰測試提供從產(chǎn)品選型、樣式試用到培訓(xùn)、維修等一站式服務(wù)。