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在选择电子负载时需要考虑的关键参数
  随着技术进步不断重塑电子负载的格局,确定一个符合当前和未来应用需求的经济高效的解决方案可能是一个挑战。简单介绍在选择电子负载时需要考虑的关键参数,这些参数可以节省工程师的宝贵时间,帮助他们避免错误。

  随着技术进步不断重塑电子负载的格局,确定一个符合当前和未来应用需求的经济高效的解决方案可能是一个挑战。简单介绍在选择电子负载时需要考虑的关键参数,这些参数可以节省工程师的宝贵时间,帮助他们避免错误。

  一、确定负载功率要求

  首先确定负载需要吸收的功率。考虑被测器件(DUT)可提供的总功率、最大电压和最大电流。光知道自己需要的最大千瓦是不够的。请记住,功率是电流和电压的乘积,因此您选择的电子负载的电压和电流输入额定值也应该与被测器件的输出参数相匹配或超过。通过确保电源要求的兼容性,您可以有效地测试您的设备,并避免任何限制或性能问题。

  二、检查输入范围

  虽然功率、电压和电流要求很简单,但值得考虑的是负载的输入特性如何能够最大限度地提高灵活性和可能的成本节约,一些电子负载提供自动范围输入功能。该功能允许操作员在很宽的电流和电压值范围内进行满功率测试。

  传统的电子负载只能在其最大额定电压和电流时提取最大功率。相比之下,具有自动调节功能的电子负载可以获得额定电压的33%的全功率。意味着在某些应用中,可以使用较低的电力电子负载,从而降低冷却要求、资本成本和年度运营成本。在其他情况下,一个电子负载可以取代两个(一个用于低功率测试,一个用于高功率测试)。此外,与具有传统输入特性的电子负载相比,自动调节电子负载提供了对未来需求的适应性。

  三、确定所需的控制参数

  电子负载可根据测试需要控制功率、电压、电流和电阻。一些电子负载提供额外的控制功能,确保在测试各种设备时的灵活性。确保选定的负载控制测试DUT所需的所有参数。

  例如,测试电源通常需要恒流模式来评估不同负载条件下的性能。同样,测试充电设备可能需要电压控制,以分析充电器对电压水平变化的响应。如果您的测试协议涉及在很宽的负载电阻范围内评估被测器件的性能,那么您将需要一个可以控制电阻的电子负载。

  此外,如果您的测试协议涉及测试被测器件的输出,并且该输出处于低电压,则验证电子负载能够在控制在所需电压的同时汲取必要的电流。请查看数据表,了解电子负载在输出最大额定电流时可以控制的最小电压。要查找的规范称为最小控制电压,通常表示为VMin在IMax。

  四、确定所需的各类测试方法

  考虑您的测试是否需要动态条件(如快速负载变化)或干扰(如噪声模拟)。如果您正在测试电池、电池充电器、燃料电池或太阳能电池板,则需要模拟各种工作条件来评估设备的性能。动态负载条件必须通过函数生成器添加。

  函数发生器允许工程师创建自定义波形,并模拟各种负载条件,以对被测器件施加压力。该函数发生器可以模拟IV(电流-电压)曲线,并产生斜坡和脉冲负载,以测试被测器件对动态负载变化的响应。另外,直流正弦波可以模拟和测试被测器件对噪声的响应,而这种测试通常是在电源上进行的。

  将大功率电子负载与低功率函数发生器集成在一起会增加测试设置的复杂性。考虑是否需要一个包含内置函数发生器的电子负载。制造商可能会提供包含所需功能的测试库。

  五、考虑能源成本。

  传统的电子负载吸收功率,并以热的形式将其耗散。对于低功耗的台式测试来说,这不是问题。然而,在更高的功率,特别是对于几乎连续的生产测试,热是浪费能源的一个重要来源。对于这些应用,一个很好的选择是具有再生能力的电子负载,这意味着它将吸收的直流电转换成交流波形,并将其返回电网。

  与传统电子负载相比,再生电子负载的初始成本可能较高,但长期节省的能源足以抵消初始投资。除了消耗更少的电力外,空调成本也显著降低,进一步降低了水电费。在某些情况下,如电动汽车电池的生产测试,节约的能源成本足以收回在新测试设备上的投资。此外,再生电子负载通过高效地将能量返回电网,帮助实现企业可持续发展目标。

  六、确定基础设施需求。

  电子负载具有不同的功率能力,因此对公用事业有不同的要求。一般来说,功率容量高达3kW的电子负载可以在单相电源下运行。从5kW到15kW的负载可能需要三相电源。

  大多数电子负载使用强制风冷来保持安全的内部工作温度。对于更高的电力电子负载,可提供水冷选项。需要考虑该设备的空间,特别是在空间昂贵的生产车间。

  七、检查安全功能。

  考虑到所涉及的大量功率、电压和电流,电子负载的安全性至关重要。确保电子负载提供足够的保护机制以同时保护负载和测试环境是至关重要的。过热保护对于在内部温度达到危险水平时关闭负载至关重要。同样,过流、过压和过功率保护对于防止损坏负载和确保安全运行至关重要。虽然所有的电子负载都有保护装置,但并非所有的电子负载都包括所有四种保护模式。

  八、确定如何与电子负载连接。

  考虑电子负载提供的控制接口选项。接口在测试工程师如何与负载交互和控制负载方面起着至关重要的作用。通用接口包括USB和以太网,可方便地连接到PC和其他设备。

  除了标准接口外,一些电子负载还提供可选的可现场安装的接口,增强了灵活性,并允许用户为未来的应用轻松添加新的接口。RS-232接口兼容性提供了标准SCPI命令的使用。

  对于需要与可编程逻辑控制器(PLC)集成的工业应用,一些电子负载支持Modbus命令语言。CAN、CANopen、EtherCAT、Profibus和Profinet等接口可与基于PLC的控制系统无缝集成。此外,一些电子负载可以通过隔离的模拟信号进行控制,确保在嘈杂的接地工业环境中进行有效控制。

  九、扩张的计划。

  在许多应用中,功率要求可能超过单个电子负载的能力。在这种情况下,选择一个允许多个负载轻松安全地并联的负载是至关重要的。一些电子负载提供主-辅操作模式,其中一个主负载可以有效地控制一组负载。

  此外,一些电子负载可以在所有连接的负载之间平均分配输入功率。这种共享机制可以防止单个负载消耗过多的功率,并保护负载免受潜在的损坏。使用这些策略,如果将来测试功率水平增加到兆瓦级,管理人员可以扩大规模。

  十、定义软件环境。

  对于自动化测试,请选择与您的软件环境兼容的电子负载。大多数电子负载支持标准编程语言,如C或Python,以及图形化编程语言,如美国国家仪器公司的LabView。些软件环境实现了对负载的简单高效的编程和控制,简化了自动化测试过程。

  在编码不是首选方法的情况下,许多电子负载包括专门的软件,可以轻松控制负载、创建控制序列和执行各种应用的测试场景,如电池测试、燃料电池测试、汽车标准测试和太阳能电池板测试。使用该软件,操作人员可以快速开发自动化控制程序,减少测试系统开发所需的时间和精力。

  考虑到这些因素,您可以选择符合您要求的理想电子负载。过仔细评估本文中讨论的参数,并利用供应商的专业知识,您可以自信地选择电子负载,确保准确的测试、最佳的性能和经济高效的运行。

时间:2024.03.15 来源:吉事励 阅读:102
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