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KPEL-M系列低電壓高電流直流電子負(fù)載-科億維電氣

【電子負(fù)載的詳情說明】

設(shè)計(jì)人員都用直流電子負(fù)載來測試電源，如太陽能陣列或電池，但商用直流電子負(fù)載很昂貴。你只要將功率MOT在其線性區(qū)內(nèi)使用，就可制作出自己的直流電子負(fù)載。該負(fù)載采用兩個簡單的反饋回路。MOT用作一個穩(wěn)流模式下的電流源或穩(wěn)壓模式下的電壓源。設(shè)計(jì)師在描述電壓源的特性時都使用穩(wěn)流模式，因?yàn)樵诜€(wěn)流模式下，電源必須提供電子負(fù)載中設(shè)定的電流值。

設(shè)計(jì)師都將穩(wěn)壓模式與電流源一起使用，因?yàn)榉€(wěn)壓模式會迫使電源在負(fù)載設(shè)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(yùn)算放大器IC1A的反相輸入端。由于運(yùn)算放大器的直流增益在線性反饋工作區(qū)內(nèi)很高，反相輸入端保持與非反相輸入端相等，即相當(dāng)于VIREF。放大器產(chǎn)生自己的輸出值，以使MOTQ2和Q3工作于線性區(qū)，因而會消耗電源的功率。

源極電流值與電流環(huán)基準(zhǔn)VIREF成正比，即ILOAD=VIREF/RSHUNT。可利用一個連接到穩(wěn)定電壓基準(zhǔn)上的電阻分壓器設(shè)定VIREF，或者使用來自一個基于PC的I/O卡的D/A轉(zhuǎn)換器輸出，以實(shí)現(xiàn)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(jīng)過分壓器RA/RB衰減的，所以電子負(fù)載的工作電壓比運(yùn)放電源電壓高。

電子負(fù)載是通過控制內(nèi)部功率（MOSFET）或晶體管的導(dǎo)通量（量占空比大?。娮迂?fù)載依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。電子負(fù)載能夠準(zhǔn)確檢測出負(fù)載電壓，調(diào)整負(fù)載電流，同時可以實(shí)現(xiàn)模擬負(fù)載短路，模擬負(fù)載是感性阻性和容性，容性負(fù)載電流上升時間。 一般開關(guān)電源的調(diào)試檢測是不可缺少的。

電子負(fù)載工作原理

電子負(fù)載工作在CC模式時，通常其供電設(shè)備是一個電壓源。電子負(fù)載的電流放大器通過比較感應(yīng)電阻R上的電壓和參考電壓，然后控制FET場效應(yīng)管的RDS ，使得整個回路工作和保持在設(shè)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(yīng)電阻上的電壓，而是分壓電路上的電壓。此時，電壓保持穩(wěn)定，且FET場效應(yīng)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(shí)現(xiàn)方式比較接近，也相對比較簡單。那電子負(fù)載的CR模式又是如何實(shí)現(xiàn)呢？當(dāng)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(yīng)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(fù)載通常用于模擬實(shí)際存電阻特性的電子設(shè)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(nèi)阻要求就非常高，為不在這里保證內(nèi)阻的測量精度我們選擇利用電子負(fù)載對電池進(jìn)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(chǎn)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(bǔ)償）

線材要求：電流線服從電流國標(biāo)要求，采樣線無要求，聯(lián)通即可。

具體操作如下：

連接好待測電池和測量儀器電子負(fù)載；

1）進(jìn)入負(fù)載電池內(nèi)阻測試界面，shift+3；

2）設(shè)置被測電池的放電電流，設(shè)置例如2C（這個根據(jù)要求測量相關(guān)電流）。

3）按下開始按鈕開始測試，負(fù)載屏幕將顯示被測電池的內(nèi)阻。

4）軟件有相對應(yīng)功能，測試方法及設(shè)置跟手動相同。

注：因?yàn)橐獪y量的電池的內(nèi)阻很小，線路的電阻就要考慮進(jìn)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(nèi)部事先做好誤差調(diào)節(jié)。