可编程电子负载选型指南(上篇)
发布日期:2023-02-02 15:27



引言


如今的电子负载具备广泛的电子设备测试功能。由于功能丰富,在选择符合当前及未来应用要求且经济高效的电子负载时,无疑是相当大的挑战。要选择合适的电子负载,首先就必须明确功率要求;但还有许多其他问题需要考虑。本文旨在就电子负载选型的关键注意事项提供指导。将分为上下两篇讨论一些需要考虑的重要问题:


1、负载的吸收功率必须达到多少?



具体功率要求取决于被测设备 (DUT) 可输出的功率以及您的测试要求。在确保正常运行的功能测试及确保可靠性的压力测试期间,如需充分展现 DUT 的性能,需要超出其额定最大电压、电流和功率多少?为您的负载相应地选择最大功率、电压和电流额定值。


对负载输入特性的选择如何节省功率需量并提高灵活性


您是否考虑过可以从负载中获得多大的灵活性,以及是否考虑过,如果选择具有自动量程输入/宽范围特性的负载,可能获得功率较低的负载?传统电子负载具有矩形输入特性,其中负载只能在最大额定电压和电流下吸收全功率,如图 1 中的有限功率级矩形输入所示。EA Elektro-Automatik的电子负载具有真正的自动量程输入特性,可支持更大范围的输入功率,如图 1 所示。



当降至额定电压的 33% 时,EA 负载也可吸收全功率。例如,最大额定电压和电流为 1000 V 和 30 A 的 10 kW EA 电子负载在333 V 和 30 A 条件下能够吸收全功率。而具有传统输入特性的电子负载必须是最大额定电压和电流为 1000 V 和 30 A 的 30kW 负载,才能在 333 V 和 30 A 的条件下提供 10 kW 功率,因此,自动量程可让使用更低成本、更低功率的负载成为可能。较低功率的负载对冷却的要求也相应会低。因此,自动量程输入/宽范围特性能够节省基础设施成本和年运行成本。


2、电子负载将测试哪些类型的设备?



需要测试的DUT类型以及必须测试的必要参数决定了电子负载必须以哪种方式运行。下文将指导您如何以理想的方式测试不同类型的设备。


确定需要控制的参数


电子负载可以控制功率、电压和电流。此外,EA的负载具有CR(恒阻)模式。确保所选负载可控制DUT测试所需的所有参数。


使用内置函数发生器仿真负载条件


如果您要测试电池、充电器、燃料电池或太阳能电池板,则可能希望仿真各种测试条件。您可以使用外部函数发生器创建动态负载条件;然而,带有函数发生器的大功率系统会增加测试系统的复杂性。EA电子负载提供内置函数发生器,可创建自定义波形来仿真对DUT 施压的各种负载条件。函数发生器可以产生斜坡负载和脉冲负载,以测试DUT对动态负载变化的反应。直流电平上的正弦波可以仿真和测试DUT(例如电源)对噪声的反应。



此外,EA 负载具有内置测试函数,可创建 I-V 曲线来进行以下仿真:


• 仿真电池供电设备以测试电池性能

• 仿真电池以测试车载充电器性能

• 仿真电池燃料或太阳能电池阵列的负载以测试其性能


您可能还希望考虑具有内置函数发生器的电子负载,以便能够充分测试不同种类的设备。


测试功率半导体电路


如果您的要求中包括测试功率半导体,就需要在非常低的电压下控制设备。凭借 EA 负载,您便能在最大额定输入电流下实现非常低的电压进行测试。请确认电子负载能够在功率半导体电路的通态电压下吸收从半导体输出的最大电流。



3、是否需要回馈式负载?



传统的电子负载会将吸收的所有功率以热量形式消散。而要消散热量,需要使用风扇执行风冷处理,或通过冷却水系统进行水冷处理。运行负载的基础设施费用可能非常高。EA提供回馈式负载,通过将电力返还给交流电网,来尽可能降低负载功耗。这相比以热量形式消散的能量要少的多,并且无需构建高成本的冷却用基础设施。回馈式负载使用逆变器将吸收的直流电转换为交流波形并返还给电网。


EA电子负载能以高达96%的效率将电能返还给电网,从而显著降低功耗和基础设施费用。此外,使用回馈式负载可免除冷却基础设施的基建成本,以及因冷却设备供电所产生的公用事业费用。回馈式负载可节省大量年度公用事业费用,助力您的公司实现可持续能源目标。


4、为负载供电或冷却负载需要哪些基础设施?



大多数 EA 负载使用三相交流线路输电。通常,大功率电子负载需要水冷系统;但额定功率高达 30 kW 的回馈式 EA 负载却可以通过内部强制风冷保持安全的工作温度。请务必了解所选电子负载的基础设施要求,并为此做好准备。


今天先介绍至此,请期待下篇更多内容!


关于EA


EA Elektro-Automatik集团是欧洲领先的实验室和工业用功率电子产品制造商。公司总部位于德国北莱茵—威斯特法伦州工业中心,致力于研究、开发和制造实验室电源、工业用大功率电源系统及能量回馈型电子负载等高科技设备,并提供硬件+软件的完整解决方案。产品具有广泛的应用场景,如传统动力电池、燃料电池、可再生能源、电动汽车、轨道交通技术、航天技术、自动化测试系统、船舶与海洋工程、工艺和流程控制等。


关键词:EA 电子负载 选型指南
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来 源:德国EA电源
编辑:清风
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