欢迎来到广东泰测电子有限公司官方网站!

官方微信     |    网站地图

RIGOL普源精电华南地区授权代理


ITECH艾德克斯华南地区授权代理

 

咨询热线:

137-2885-4796

133-8036-2957

 

图片展示

电子负载仪使用的方案技巧

作者:广东泰测电子有限公司 浏览: 发表时间:2021-12-29 15:22:25

电子负载原本是测试DC电源的专用产品。电子负载显示电源对各种负载条件的响应。在电子负载中通常使用场效应管开关和非电抗元件可以避免谐振和不稳定。随着越来越多的电子设备在DC转换和储存能量,电子负载变得越来越流行。它们可以用来测试大多数DC电源,包括电池、太阳能电池板、发光二极管驱动器、DC-DC转换器和燃料电池。


1.提示:测试电池-恒流(CC)模式

当前的优先模式是***的电子负载测试模式。该设置的基本目的是测量存储在电池中的总能量。当电池提供电流时,其电压下降。利用这个特性(电压曲线),我们可以根据时间预测电池的容量。

表1:250℃下18650A锂离子电池的规格

作为恒流测试的例子,我们使用锂离子18650电池。以毫安(c)为单位的容量用于计算充放电电流。充电时,电流限制为0.5C(在我们的例子中为1250毫安),在电池电压达到4.2V之前有必要停止充电参见表1。

类似的恒流过程用于放电。不建议使用高电流消耗,因为会缩短电池寿命。同样,当电池达到其低电压极限(2.5V)时,必须停止供电,以防止进一步的潜在损坏。图2中的放电曲线说明了电池的运行时间。

电池可以支持***速率放电。然而,如果这个值的一小部分被放电,锂离子电池将产生更高的容量。低温会影响电压和容量。

电池的许多其他特性取决于DC电子负载、容量、内部阻抗、长期充电/放电性能、低温性能和极端条件。容量是***常见的容量,因为它会延长电池的运行时间。例如,当设备从睡眠模式进入活动状态时,使用可变电流消耗来模拟测试可以描述电池如何承受各种放电速率。如下图1所示。

图1: 18650电池以几种速率放电。

锂离子电池在窄范围工作时使用寿命长。避免高充电电压(>:4.1V)和低放电电压(< 2.6V)会降低电池压力。用500毫安的放电电流乘以4.5小时或2250毫安的运行时间来计算电池容量。由于2.6至4.1V的工作范围较窄,测量容量略低于规定容量。

表2:配置通道1上的负载模块以获取恒定电流

表2显示了可编程仪器(SCPI)配置当前优先负载的标准命令。

2.技巧:测试电源的瞬态响应

大多数电源使用电压调节电路来提供恒定电压。然而,在某些情况下,负载可能会超过电路保持恒定电压的能力,因此可能会出现瞬态电压尖峰。

要量化瞬态响应,请设置负载,以便电源能够以***电源电流的一半提供全输出电压。然后突然增加负载,迫使电源提供***电流,再降低负载,使电源恢复到一半容量。

电源从负载的显著变化中恢复所需的时间称为其瞬态响应时间。参见图2。

图2:瞬态响应时间显示为电源在稳定范围内恢复所需的时间。

一旦稳定在结算范围内,则认为供应已经恢复。例如,确定在15千伏稳定区内恢复时间小于50微秒。这是在***输出电流的50%到100%的负载变化之后。

使用负载电阻和开关来测量这一响应时间具有挑战性。功率电阻(通常是绕线元件)具有电感,该电感将与电源的瞬变相互作用。DC电子负载的使用避免了这种额外的交互作用。

DC电子负载可以配置为电阻或恒流模式,以实现这些测量。前者需要计算产生所需电流所需的电阻(50%或100%)。后者只需要将负载设置为所需的电流值。

配置负载后,下一步将创建一个波形(步长或脉冲)来产生一个瞬态,为电源供电。Keysight N6700系列有一系列内置波形来简化这一操作。只需要描述几个点就可以产生动态负载。当电流值从50%变化到100%时,阶跃波形将产生瞬变,脉冲将产生两个瞬变,每个边沿一个瞬变。参见图3。

图3:选择脉冲波形产生动态电流

提示:测试电源的限流能力。

出现故障时,电源包括限流保护电路。保护电源本身和连接的设备。使用原设备制造商(OEM)电源时。重要的是要知道这种性能适合预期的应用。

通常有三种类型的电流限制。

常规限流

可以在恒压和恒流之间切换的电源

折返限流电源

前两者在功能上非常相似,只是在恒流区的调节程度不同(见图4),在电源CV/CC容量的情况下是可以调节的。

图4:三种限制设计的电压和电流的关系

限流能力测试

测试从DC电子负载开始,该负载被配置为从电源汲取***小电流。当监控输出电压和电流时,负载电阻将逐渐减小。随着电流的增加,输出电压保持恒定,直到达到电流极限,然后电压下降。

这种下降被称为交叉区域。随着负载电阻的进一步降低,电源的限流电路现已启动。高质量的电源将迅速过渡到这个恒流区域。

测试DC-DC转换器的技巧

在其工作范围内,DC-DC转换器可以接受各种输入电压,并提供隔离的稳定输出电压。它们在电子产品中的使用很普遍。应急车辆可以使用升压DC-DC转换器为计算机及其外围设备供电。

很多电脑需要14-19V的DC电源电压。使用DC-DC转换器直接从车辆的12V电池为这些设备供电比使用交流电源逆变器通过其电源为每个设备供电要***得多。交流DC电源。

DC-DC变换器效率高,通常优于96%,是一种恒功率(CP)器件。在恒定负载下,随着电源电压下降,它们将通过增加输入电流来消耗恒定功率。参见图5。

图5:宽电源电压范围内的恒定功率曲线

保护转换器

由于其性质,转换器需要不止一个限流器。转换器在较低的电源电压下需要更大的电流,而在较高的电压下需要更小的电流。设置单个限值来处理低电压下所需的大电流不会在较高电源电压下保护转换器。在较高的电压下,变流器在脱扣电流保护之前会承受过大的功率。关键是选择具有过功率保护(OPP)或输出列表功能的电源。

当过流情况持续存在时,第二个保护措施是OCP可以禁用输出。在电流限制下,电源保持电流恒定(CC),但允许输出电压下降。电压可能会下降到转换器的工作电压以下,使其不稳定。过电流保护通过切断电源输出来防止这种情况。

第三项保障措施是在DC电子负载上设置欠压抑制器。在测试中,DC电子负载通过监控转换器的输出电压来保护转换器,并且仅在提供标称电压时汲取电流。禁用功能关闭负载,直到转换器恢复其正确的输出电压。

测试电源转换器

N6700系列模块化电源系统提供四插槽主机,可在机箱中容纳N6790A DC电子负载和电源模块。可以针对不同电压进行编程的电源模块可以轻松模拟汽车不断变化的电压,而可以配置为吸收恒定功率的负载则可以从电源中提取85W的功率。85W的负载代表一台笔记本电脑和连接到转换器的几个外围设备。

每个电压下计算的转换器效率是转换器的输出功率除以输入功率。前者由电源产生和测量,后者由负载测量。

***初,当转换器向85W负载供电时,会向其施加18V电压。继续测试,以500毫伏的步长降低电压,并测量每个电平的输入电压和电流。这个过程一直持续到输入电压达到转换器的下限。在这种情况下为9V。参见图6。此时,负载通过欠压抑制电路从转换器中移除,一旦重新施加有效输入电压,转换器更容易恢复。

结果显示效率在97-98%之间。


联系我们

广东泰测电子有限公司          备案号:粤ICP备2022010306号

电    话:0755-28196340      传   真:   0755-28196340

王经理:137-2885-4796       李经理:158-9977-1812

邮    箱:Tom@gdtaice.com    邮    箱:bella@gdtaice.com     

地址:深圳市龙华新区东环一路新中泰科技工业园1栋8011-8015

 


|宜器网|拉丝模|石家庄发电机租赁|电力试验设备|超声波流量计|SKF轴承|疲劳试验机|逆变器产业网|压力变送器|柔性铸铁管|工业铝型材|实验台厂家|在线cod检测仪|纸箱套袋机|直线模组滑台||Dytran传感器|污水处理设备|马达线圈|网站建设

交/直流电源      

                            关注二维码                       关注二维码

Copyright @ VillaGrandis All Rights Reserved  ICP备案号180006020号-3

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了
粤ICP备2022010306号