电子负载

电子负载可以模拟真实环境中的负载(用电器)。它有恒流、恒阻、恒压和恒功率功能。电子负载分为直流电子负载和交流电子负载，由于电子负载的应用面问题，本文主要介绍直流电子负载。

电子负载一般分为单体电子负载和多体电子负载，此划分针对用户需求，待测物单一或需多个同时测试而定。我们就以具有代表性的多体电子负载为例来说明，选取了各个厂商的代表性产品:安捷伦N3300A系列，CHROMA63100系列，博计3310D系列和艾德克斯IT8700系列为例针对电子负载的选型加以说明。

可编程电源-电子负载可以模拟真实环境中的负载(用电器)，一般对电源要求比较严格的厂家都会用电子负载来检测电源的好坏。它有好多功能，可以调节负载大小，以及短路，过流，动态等等，应该说所有的电源厂家都会有用，而且也必须有。

电压，电流和功率的选择

根据被测设备的输出特性来选择电子负载:电压，电流，功率和测试需求精确度。电子负载的模组在测试时只能够单独工作或者并联操作，串联对于模组来说是很危险的。所以最理想的状态是所有要求均在单模组的量程范围内，其次是通过多模组并联能够实现的选型。也就是说，所选模组的电压时一定要符合测试要求。单个模组或者满装机框时的电流和功率总和要满足测试要求。

精确度和分辨率的选择

精确度和分辨率是电子负载的一个重要的参数指标。

电子负载的精确度不同表示方法的意义。

1%+2d 1%的测量值+最小显示值的2倍

1%+2%FS: 1%的测量值+1%的满量程

1%OF: 1%的(满量程+测量值)

可编程电源-电子负载功能选择

基本功能选择

市面上的电子负载均有基本的四项功能:恒流、恒压、恒阻和恒功率(安捷伦没有恒功率)。在功能基本相同，精确度相差不大的情况下，怎么判断是否符合要求呢?CHROMA和博计的电子负载只有一套工作电路，就是恒流功能。其他功能是根据欧姆定律计算出来，虽然标称有其他功能，但是实际情况是只有恒流功能，通过调节电流来实现其他功能。这样节省了成本，却留下了其他功能工作精度低，工作的不稳定,在他们内部流传的一句话是，恒阻功能的误差没有上限。测试完成的情况，要看电源的质量，外部环境和运气了。而安捷伦电子负载的所有功能均有不同的电路实现，完全能够很好的完成所标称的所有极限指标，稳定带载。

如果只是用到恒流功能，对其他功能要求不多的情况下，可以选用合适的，符合精确度的电子负载。如果对其他功能要求能够稳定的带载，就要考虑这个问题了。

动态带载

动态带载，就是电子负载做模拟的变化带载，也叫瞬态。几个重要的参数:

变化斜率:笼统的说是电子负载可以完成的变化速度，精确地说是电子负载变化时，从变化量的10%~90%的变化速率。恒流状态下的单位是A/mS，A/uS。

响应时间:电子负载可以完成变化的最小时间。单位uS。

电子负载的动态(瞬态)频率分为两种:

动态频率(只包含一个上升沿或者一个下降沿，或者说单位时间变化的次数)，瞬态频率(一个周期包含上升沿+下降沿)。

一个电子负载是否做的货真价实，就要看电子负载的变化带载完成的情况了。如果是硬件实现的功能，就可以用示波器测试电流输出监视端口，查看波形是否完好。如果出现毛刺或者信噪比很大的情况下，那么此功能仅仅是由软件计算，而不是硬件实现的。

软件实现的动态带载时无法完美的执行电子负载所设定的变化。但是如果要求不高，可忽略这种现象造成的影响。

模拟带载(外部编程输入)

本功能是为了实现更复杂的电子负载带载变化情况而设定的功能。动态带载是模拟一个梯形波变化的带载功能，而本功能大大扩充了电子负载所能执行的变化方式。只要信号发生器能够发生的电压在10V一下的波形信号，电子负载均能模拟。拥有此功能的电子负载有，安捷伦和博计。其中博计是不建议客户使用此功能。

序列功能

序列功能是指把很多定态设置按时间顺序排列组合成一个测量过程。可以完成一个产品的整个质量参数的测量，本功能大大简化了繁琐的设置，减轻了测试工作量。配合存储设置和调用功能，更是大大简化了操作。序列的可设置步骤跟据品牌不同而不同。

如果还需要电子负载的其他功能，请参看需求选择拥有这个功能的电子负载。比如

同步功能:可以同时操作多个模组的工作状态。

联机接口:GPIB,RS232,LAN,USB，选择适合的。

组装ATE测试系统:考虑接线柱连接其他设备的方便性，考虑命令的标准性等等。

过流，过功率测试。OCP,OPP。在产品需要的时候选择此功能，适用于研发等。

总言:电子负载的种类是多种多样的，选择适合的电子负载是电源类研发或者生产中一个重要的方面。在可以接受的成本下，选择更好更方便的电子负载是提高效率，保证质量的前提。

可靠品牌:(排名不分先后)

美国 安捷伦、台湾chroma(中茂)、台湾博计、台湾艾德克斯(ITECH)中国费思(Faith)

电子负载应该有完善的保护功能。保护功能分为对内(电子负载)保护功能和对外(被测设备)保护功能。对内保护有:过压保护，过流保护，过功率保护，电压反向和过温保护。对外保护有:过流保护，过功率保护，吃载电压和低电压保护。选择电子负载应该选择是拥有真保护功能的电子负载。如果功能是由硬件实现的，保护速度会很快。如果是由软件实现，速度有滞后性，并且模组死机的话将会发生危险。

由于电子负载的特殊性能(提供强大的测试环境，以满足不同的外界需求)，故在电子仪器仪表中占有很大的一片市场主要适用于各种电源、电池、适配器及需要电子负载测试场合。

容性负载:和电源相比，负载电流超前负载电压一个相位差，此时负载为容性负载(如补偿电容负载)。

电路中类似电容的负载，可以使电流超前电压降低电路功率因数。

一般把负载带电容参数的负载，即符合电压滞后电流特性的负载成为容性负载。充放电时，电压不能突变。其对应的功率因数为负值。对应的感性负载的功率因数为正值。

在高频领域，是指负载虚部为负值的负载。

一般电源控制类产品，所给出的负载，如未加说明则是给出的是视在功率;即总容量功率;它既包括有功功率，也包括无功功率; 而一般感性负载说明中给出的往往是有功功率的大小，例如荧光灯，标注为15~40瓦的荧光灯，镇流器消耗功率约为8瓦，实际在考虑用定时器，感应开关在控制它时，则要加上这8瓦;

具体不同的产品感性部分，即无功功率的大小，可以通过其给出的功率因数来计算。

混联电路中容抗比感抗大,电路呈容性反之为感性。

通常的用电器中并没有纯感性负载和纯容性负载。因为这两种负载不做有用功。

只有在补偿电路中才使用纯感性负载或纯容性负载。又因为绝大多数负载除阻性外，多数为感性负载，因此补偿的时候多数就用电容来补偿，所以，纯容性负载用得比纯感性负载多。如电动机，变压器等等，通常为感性负载。部分日光灯为容性负载。

纯感性负载就是一组电感。通常用来补偿电路中的容性电流。

在电路中带线圈的用电设备，其线圈部分即为纯感性负载。如电动机、变压器、电风扇、日光灯镇流器等。

纯感性负载的电流是不能突变。感性负载应用广泛。在电路中带电容的用电设备，其电容部分即为纯容性负载。如补偿电容等。

纯感性负载 的电流不能突变。从理论上讲:纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。

电阻负载在作功时也会有电感、电容性负载存在。例如:导线间会存在线路间的电容，导线间和对地间存在电感，期间感性负载通常大于容性负载。电力电容在作功时也会发热，即电阻性作功。电感亦如此。元件的阻抗是频率的函数。在全频率范围内纯电阻电路、纯电容电路、纯电感电路是不存在的。

理论上只有可能在某一个频率存在.实际中应该做不到。

一、 谐波:我国电网的频率为50Hz，凡是高于50Hz的频率的波都称为谐波。谐波是以倍加形式产生，也就是说频率为50的倍数:100、150、200……，凡是高于50Hz的波称为高谐波。

二、 负载:指消耗电能的装置，把电能转换为机械能、热能、光能等。负载就是指用电器，例如:灯光、灯管、电炉、电机、冰箱、空调等。

三、 轻载:轻载主要是指电机所带动的设备比较轻，没有达到其设计的额定功率，就是实际载荷小于设计载荷。

四、 变载:变载是指电机在运行过程中，所带动的载荷在不断的发生变化，有时重，有时轻，反应到电机上为有时输出的功率大，有时小。在电压一定的情况下，电流随负载变化而变化。例如:锷式破碎机、各种压力机、冲压机床、抽油机、压缩机、油压机、电动衣车等。

五、 恒载:恒载也称为固定负载，就是电机在运行过程中，负荷基本不变，电机的输出功率和电流基本是一个恒定的值。轻载可能是恒载。

六、 超载运行:超载运行是指电机处在一种超过本身载荷能力的运行。比如说一个55KW的电机额定电流为110A，而在实际运行当中电流超过110A，就是超载运行，长期处于超载运行的设备会受到损坏，减少其使用寿命。

七、 负载率:负载率是实际工作电流与额定电流的比值。负载率=实际工作电流÷额定电流×100%

八、 电机额定功率与额定电流的关系:一般讲，电机的额定电流是额定功率的2倍。例 如:一个37KW的电机，它的额定电流大约是37*2=74A，一个100KW的电机，它的额定电流大约是100*2=200A

九、 感性负载、阻性负载:对于灯具来讲，靠气体导通发光的灯具就是感性负载，靠电阻丝发光的属于阻性负载，感性负载如:日光灯、高压钠灯、汞灯、金属卤化物灯等。阻性负载如:碘钨灯、白炽灯、电阻炉、烤箱、电热水器、热油汀等。电机也属于感性负载。

十、 几种常用灯光的实际工作电流:(在电网电压220V情况下)

1、400W高压钠灯单只灯，工作电流为3.1~3.3A。

2、250W高压钠灯单只灯，工作电流为2.0~2.3A。

3、400W金属卤化物灯单只灯，工作电流为2.0~2.2A。

4、250W金属卤化物灯单只灯，工作电流为1.4~1.6A。

5、电感式镇流器40W日光灯单只灯，工作电流为0.28~0.30A。

6、电子式镇流器40W日光灯单只灯，工作电流为0.14~0.16A。

根据以上数据可知，灯光耗电除灯光本身外，镇流器也消耗电能。

十一、在灯光电路中，如果全部采用电抗式镇流器，装上节电器后，电流会下降30%，但电子式日光灯电流基本无下降，线路中装有补偿装置，电流下降也比较少。

电子负载机包括:与被测电源的备用电压输出电路连接的基准电压产生电路;分别与被测电源的备用电压输出电路和基准电压产生电路连接的比较电压调节电路;分别与被测电源的备用电压输出电路和比较电压调节电路连接的放大电路;分别与放大电路和比较电压调节电路连接的反馈电路。

电子负载突出应用

1、新引进电池的工程验收 。

2、蓄电池的日常维护测试。按照维护规程对已投入使用的电池进行定期的核对性放电试验及深度放电试验。

3、通过放电100%精确测量出蓄电池组的容量。

4、取代传统人工不准确的、不安全的测试方法，保证电池、通信机房、工作人员的安全。

BDCT-2230产品特点

1、LCD背光显示

2、可设定恒电流放电值(无段式):1-300A连续可调。

3、可设定蓄电池组放电终止电压:连续可调，数字面板输入。

4、可设定累计放电容量(AH值)

5、所有高效能电热元件均符合UL安全规格

6、完全采用高效能电热元件，无任何电热丝，即使风扇故障也不会产生红热危险

7、可多部并联放电，以适应大电流放电的场合

8、可与蓄电池组在线容量监测设备(BCSU)连线作业，有报警自动停止放电

9、中文视窗界面显示，操作简单

10、与PC机连线，采用WINDOWS的作业环境，易于操作，且可同时显示蓄电池组恒流放电容量测试设备(BDCT)与蓄电池组在线容量监测设备(BCSU)的曲线图

11、采用特殊大电流夹头，不必拆开电池的接头，即可直接夹住测试，简单又方便

12、带有RS232、RS485、USB数据转存接口。

13、主机内置存储器，可用U盘读取存储纪录，无须携带电脑，单机即可工作;日后用电脑打印报告即可。

14、带有电压电流校准修正功能，可随时对仪表的测量值进行校准修正，保证测量精度。

15、带有正负电缆线防反接功能，避免正负级接反引起短路。

16、带有掉电保存功能。掉电后所有测试数据不丢失，加电后继续工作，防止意外掉电影响取得完整的测试结果

17、带有数据分析打印软件，分析打印放电曲线，放电容量，自动生成测试报告。

电子负载的分类:直流电子负载、交流电子负载!