電子負(fù)載

　　電子負(fù)載即電子負(fù)荷，電子負(fù)載能消耗電能，使之轉(zhuǎn)化成熱能或其它形式的能量。電子負(fù)載由電阻，電感，電容，晶體管，集成電路組成，主要用于模擬真實(shí)環(huán)境中的負(fù)載(用電器)。

　　由于電子負(fù)載的特殊性能(提供強(qiáng)大的測(cè)試環(huán)境，以滿足不同的外界需求)，故在電子儀器儀表中占有很大的一片市場(chǎng)主要適用于各種電源、電池、適配器及需要電子負(fù)載測(cè)試場(chǎng)合。一般對(duì)電源要求比較嚴(yán)格的廠家都會(huì)用電子負(fù)載來(lái)檢測(cè)電源的好壞，電子負(fù)載可以調(diào)節(jié)負(fù)載大小，以及短路，過(guò)流，動(dòng)態(tài)等等，應(yīng)該說(shuō)所有的電源廠家都會(huì)有用，而且也必須有。

　　電子負(fù)載的原理是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量(量占空比大小)，靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備，它能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出負(fù)載電壓，精確調(diào)整負(fù)載電流，同時(shí)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(shí)間。

　　靜態(tài)的電子負(fù)載可以是電阻性(如功率電阻、滑線變阻器等) 、電感性、電容性。但實(shí)際應(yīng)用中，負(fù)載形式就較為復(fù)雜，如動(dòng)態(tài)負(fù)載，消耗功率是時(shí)間函數(shù)，或電流、電壓是動(dòng)態(tài)的，也可能是恒定電流、恒定電阻、恒定電壓，不同峰值系數(shù)(交流情況下)，不同功率因數(shù)或瞬時(shí)短路等。目前市面上的電子負(fù)載均有基本的四項(xiàng)功能：恒流、恒壓、恒阻和恒功率。

　　下圖電子負(fù)載原理框圖。電子負(fù)載包括如下幾個(gè)部分：

　　1) 電壓反饋電路

　　2) 電流反饋電路

　　3) 功率電路

　　4) 控制電路

圖示：電子負(fù)載原理框圖

01定電流(CC)模式：

　　定電流模式中，不論輸入電壓多少，電子負(fù)載將根據(jù)設(shè)定值來(lái)吸取導(dǎo)入電流。定電流模式通常應(yīng)用在測(cè)試電壓源、AC/DC電源的負(fù)載調(diào)整率和蓄電池放電，尤其為開(kāi)關(guān)電源主流測(cè)試。

02定電阻(CR)模式：

　　在定電阻模式中，電子負(fù)載將吸取與輸入電壓成線性正比例的負(fù)載電流。定電阻模式應(yīng)用在測(cè)試電壓源或電流源和電源激活測(cè)試，用于測(cè)試電源的啟動(dòng)與限流特性，相應(yīng)于滑線變阻器，不易受溫度影響。

03定電壓模式(CV)：

　　在定電壓模式中，電子負(fù)載將吸取足夠電流以控制電壓穩(wěn)定在設(shè)定值。定電壓模式應(yīng)用在測(cè)試電流源，通常使用于測(cè)試電源的限流特性。定電壓模式可以仿真電池的端電壓，故亦可使用于測(cè)試電池充電器。

04定功率模式(CP)：

　　在定功率模式中，電子負(fù)載流入的負(fù)載電流根據(jù)所設(shè)定的功率大小改變，此時(shí)負(fù)載流入的電壓與電流乘積等于所設(shè)定功率值。定功率模式主要應(yīng)用于電池容量壽命測(cè)試。

05動(dòng)態(tài)負(fù)載：

　　動(dòng)態(tài)負(fù)載操作是周期性在兩個(gè)負(fù)載狀態(tài)之間切換。電源的調(diào)整率和瞬態(tài)反應(yīng)在高低電流水平、持續(xù)時(shí)間和升降率的混合變化下用示波器監(jiān)視它的輸出電壓波形。動(dòng)態(tài)負(fù)載模式應(yīng)用于測(cè)試電源的整體回路反應(yīng)，即瞬時(shí)響應(yīng)和回復(fù)時(shí)間(Recovery Time)測(cè)試。實(shí)際上大部份負(fù)載為動(dòng)態(tài)負(fù)載，例如計(jì)算機(jī)磁盤驅(qū)動(dòng)器動(dòng)作或不動(dòng)作時(shí)工作電流的變化，動(dòng)態(tài)負(fù)載模式能仿真這種狀況(脈沖型負(fù)載)。

06峰值系數(shù)負(fù)載：

　　峰值系數(shù)是波形峰值與真有效值的比率，通常用來(lái)說(shuō)明一個(gè)交流電源能夠在不失真的情況下輸出峰值負(fù)載電流的能力：

　　Crest Factor=Ipeak/Irms

　　大部分電源輸入回路包括一個(gè)整流二極管和電容濾波電路，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖交流電流，這是造成電子產(chǎn)品輸入功率因素降低(0.6～0.7)的主要因素，PC用電源輸入電流峰值系數(shù)約為2～3。

07功率因數(shù)負(fù)載：

　　功率因數(shù)是平均功率值除以Vrms×Arms。當(dāng)電壓和電流波形是正弦波時(shí)，下列公式有效：Pav=Average Power=Vrms×Arms×P.F。單純的電阻負(fù)載，電壓及電流波形為同相，此時(shí)φ=0°，那么cosφ=cos0°=1=P.F.。

　　當(dāng)負(fù)載從純電感性變到電阻性再到純電容性時(shí)，電流與電壓相位差從-90°到0°再到+90°，同時(shí)功率因素從0變到1再到0。交流電子功率因素負(fù)載能夠仿真電感性或電容性負(fù)載，通過(guò)程序設(shè)計(jì)功率因素在0到±1范圍內(nèi)可變。

08負(fù)載短路：

　　指一個(gè)DC或AC電源輸出端有很低的輸出阻抗。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，電源的保護(hù)電路應(yīng)產(chǎn)生作用來(lái)限制輸出電流，它是為了保護(hù)電源以避免危險(xiǎn)或保護(hù)接在電源上的負(fù)載受損。

　　1) 液晶等電腦組件生產(chǎn)企業(yè)：可以使用電子負(fù)載實(shí)現(xiàn)其內(nèi)部供電模塊的測(cè)試以及老化;

　　2) 開(kāi)關(guān)電源、LED廠家：一般的，電子負(fù)載可實(shí)現(xiàn)直流電源供應(yīng)器的電源穩(wěn)定性、負(fù)載穩(wěn)定性、輸出電壓調(diào)整和瞬態(tài)特性等參數(shù)的測(cè)試。(對(duì)于多路輸出的電源可以使用組合附在測(cè)試);

　　3) 適配器/充電器廠家：測(cè)試電池適配器輸出電壓和電流的調(diào)整能力是很重要的，它將保證正確地對(duì)設(shè)備供電和對(duì)設(shè)備電池充電。可以使用CC和CR工作模式進(jìn)行常規(guī)性能測(cè)試，可以使用OCP和SHORT等功能測(cè)試產(chǎn)品的保護(hù)動(dòng)作測(cè)試。充電器的調(diào)節(jié)時(shí)間、充電時(shí)間等均可由負(fù)載的拉載時(shí)間測(cè)試出。

　　在電子制造和應(yīng)用領(lǐng)域，無(wú)論是研發(fā)、生產(chǎn)，還是質(zhì)檢和維護(hù)都必然要用到一種儀器——電子負(fù)載。電子負(fù)載作為一種測(cè)量各種電源的專業(yè)儀器設(shè)備，市場(chǎng)的專業(yè)性比較強(qiáng)，縱觀整個(gè)電子負(fù)載市場(chǎng)，競(jìng)爭(zhēng)品牌雖然不是很多，但是也不是很少，并且各品牌都具有自己的特色，目前的主流品牌主要有：

　　電子負(fù)載發(fā)展到現(xiàn)階段，技術(shù)已經(jīng)十分先進(jìn)，非常符合當(dāng)前電子制造和應(yīng)用市場(chǎng)的發(fā)展需求：它功能強(qiáng)大，可以自行自動(dòng)測(cè)試、模擬測(cè)試和過(guò)載測(cè)試，同時(shí)還可以進(jìn)行序列測(cè)試;它操作靈活，通過(guò)操作軟件的完全圖形化界面，更加方便了使用者進(jìn)行各種數(shù)據(jù)分析;它集成方便，不但可以和高速數(shù)據(jù)采集設(shè)備構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，而且還可以對(duì)被檢測(cè)設(shè)備提供全方位的保護(hù)。