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电子负载原理

电子负载是一种起程控电能吸收装置作用的仪器。其主要应用是对直流电源进行测试。不过，它也可用于其它场合，如制造或研发期间的电池测试、固态半导体大功率元件测试、直流电动机测试、直流发电机测试和固态电动机控制的测试。通常，电子负载具有允许输出电压和输出电流迅速改变的高输出阻抗。由于电子负载要吸收能量，故常常称之为“电流吸收器”。典型情况下，电子负载的额定值从几十W到几kW，电流额定值从几A到几百A，电压额定值从几V到1kV左右。电子负载有固定电流（CC），固定电压（CV），固定电阻（CR）模式，可分别用于不同的电源参数的测量。电子负载在作为一个可变或恒定电阻时，还可以作为直流电压、直流电流的测量，而且有保护功能。这既利于提高测量速度也方便测量。因此，电子负载的正确使用和测试是很重要的。

电子负载的工作原理：电子负载，顾名思义，是用电子器件实现的“负载”功能，其输出端口符合欧姆定律。具体地说，电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量，使功率管耗散功率，消耗电能的设备。电子负载一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式，可以模拟各种不同的负载状况，

二、直流电子负载的特点
1. 直流电子负载能在设定的模式下显示电压、电流，可以代替直流数字电压表；可以测量直流恒流源的输出电流，特别是10A～100A以上的大电流。
2. 直流电子负载在设定为固定电流模式下允许同极性的模块并联使用，此时负载电流为所有电子负载的电流之和，负载功率也为所有负载功率之总和。但切记不可以串联使用。
3. 当测量电源的CV态的负载调整率、输出电压调整或动态模拟负载时，使用固定电流模式比较合适；
4. 当测量电源的CC态的负载调整率、输出电流调整或动态模拟负载时，使用固定电压模式比较合适；
5. 使用面板操作时能控制负载电流上升或下降的变化率，可以将感性引线的压降现象降低到*低程度，或测试待测电源供应器的输出暂态反应特性。
6. 用直流电子负载测量电源时，要保证两者正负对应连接，反接会损坏负载的模块。
7. 电子负载基本上都有远端电压的测量功能，即配有电压敏感设置和端口测量，以减小在电流时测量引线引起的分压，避免测量误差。

三、主要应用
1. 把电子负载设定在CC模式，负载关闭，此时用电子负载以电压表形式测量直流稳压电源CV态的开路输出电压；
2. 把电子负载设定在CC模式，打开负载及其短路设置，此时用电子负载以电流表形式测量直流稳压电源CC态的输出电流；
3. 直流电源的稳压即CV态的负载调整率的测量：
例如有一台电源，规格30V/30A，（把电压调节到*小，电流调节到适当值），则设置负载在CC状态，打开负载（LOAD ON），设置负载的CC值为30A，调节电源的电压值，此时负载值随着外加电压的改变而变化，直到调节电压为30V时，电子负载测量出电源带载的实际输出电压Um和回路电流。再设置负载的CC值为零，则此时相当于断开负载，电子负载作为一个直流电压表，测量出电源不加载的输出电压Un 。

则电源CV态的负载调整率为：

4. 直流电源的稳流即CC态的负载调整率的测量
如有一台电源，规格30V/30A，（把电流调节*小，电压调节到适当值），则设置负载在CV态，打开负载（LODA ON），设置负载的CV值为30V，调节电源的电流值，此时负载值随着回路的电流的改变而变化，直到调节电流为30A时，电子负载测量出电源带载的实际输出电压和回路里的电流Im。可以设置负载的CV值为0，相当于短路负载，此时电子负载作为一个直流电流表，测量出电源不加载的输出电流In。

则电源CC态的负载调整率为：

说明：如果电子负载的测量准确度不能满足测量电源的需求，则可以在测量的同时，在电源的测量回路里串联电流表进行测量电流。

5. 需要说明的是：用DC电子负载测量电源时，若不用Vsense端，则若10mΩ的引线电阻在回路电流为10A可引用0.1V的压降，即电子负载测量值将小于电源实际输出电压值，为了测量准确，Vsense两端要直接于电源输出的两端，电子负载则取样测量Vsense两端的电压来测量，而回路电流则与四线Vsense测量无关。

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