电子负载的应用电子负载有什么用途|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

电子负载有什么用途

什么叫负载？

什么叫负载？从电子学上来说，负载值相对电源来说的，电源是电能供给者，负载是电能的消耗者，负载就是给电源制造负担的实体，狭义上的负载就是（或等效值）一个电阻。

狭义上的电子负载就是（或等效值）一个可调电阻。实际的电子负载产品一般由多个电子元件组合而成的，参数可变而受控。一般的它有多种的消耗电能负载模式，比如恒定电阻、恒定电流、恒定电压、恒定功率等等。

电子负载有时

电子负载有什么用途？

事实上，几乎所有的电源产品的测试都需要用到电子负载，尽管用一个简单的固定电阻就能对指定的电源进行测试和老化测试，但要对电源产品进行完整参数的测试，有多种工作模式的电子负载还是必不可少的，因为它能模拟一个参数可任意变化的负载，从而可测试电源在各种普通状态和极限状态下的表现。蓄电池也是电源，蓄电池的放电和放电测试也是免不了需要指定放电参数，以免电池受到伤害，比如恒流放电、恒功率放电、定电量放电、定时放电、过压自停等等，当然这需要电子负载具有条件触发功能，如定时触发、累计值触发

什么叫负载？

从电子学上来说，负载是相对电源来说的，电源是电能供给者，负载是电能的消耗者，负载就是给电源制造负担的实体，狭义上的负载就是（或等效是）一个电阻。

什么叫电子负载？

狭义上的电子负载就是（或等效值）一个可调电阻。实际的电子负载产品一般由多个电子元件组合而成的，参数可变而受控。一般地它有多种的消耗电能负载模式，比如恒定电阻、恒定电流、恒定电压、恒定功率等等。

电子负载有什么用途？

什么叫电源的老化测试？

电源的老化测试，一般指电源的持续长时间满负荷工作。这个“持续长时间”是多长？一般24小时或48小时，当然也可以是1小时或0小时，这视乎质量的追求以及成本的要求。老化测试也称烤机或烧机，就是苛刻地考验它或“努力去烧掉它”的意思，只有那些被极力折磨过而幸存下来的产品才是过硬产品，信誉企业只会将这些卖给用户。为何要做老化测试？生产线上刚出来的产品，绝大部分都具有了它设计时的完备功能并可以直接投入使用的，但为何还要做老化测试呢？产品质量理论告诉我们，产品故障的的发生大部分都发生初期和末期，末期是到了产品的正常寿命，无法控制，但初期是可以控制的，可以控制在工厂大门之内，那就是在把产品交到用户手上之前做足老化测试，把问题扼杀在工厂内部，正规的厂家就是这么做的，但山寨厂一般不做老化测试，或者说是把老化测试的工作交给了用户，所以我们还是经常买到一些产品，到手没用多久就坏了，其实这就是老化测试未通过的结果，由于用户认领了山寨厂的部分工作，所以一般地山寨产品会识趣地便宜很多

当然手气好的用户有时也买到可以用很久很久的山寨产品，产品质量理论是这么说的：“一件产品如果能连续工作一天无故障，那么它很可能就能连续工作一年无故障”，所以如果你买了一个产品连续用了几天都没坏，那么它可能将会跟随你很多年，其实这就是老化测试已通过的结果。

其实正规厂家和山寨厂家的分别并不太大，只有那么一点点：那就是产品“老化测试”有无和时间长短。

什么叫回馈式电子负载？

回馈式电子负载就是不产生显著热耗的电子负载。因为它的电能并没有直接转化为热，而是被转化为交流电并送“回”到了电网上，因此它只产生很少的热，从而节约了大量的电能。

严格来说，定义上说“回馈式电子负载”的命名并不是很准确，因为“回馈式”必定是指“电能来自哪就就送回到哪”，如果来自电网的那就重新送回到电网，这对于开关电源测试来说是对的，因为开关电源的电能本来来自电网，它的输出，输入到电子负载后再转回到电网去。但当输入的电能是来自蓄电池或太阳能电池板时，“回馈式”就不准确了，这种命名或许是当时的初应用只是面向开关电源吧，而微龙的回馈式电子负载可以应用到太阳能电池的并网发电测试了，因它除了普通电子负载的所有工作模式外，还具有了“大功率自动跟踪”模式。如果让我们来命名，叫“集电式电子负载”也许更准确些，“集电式”就是收集电能式的，不理会进入电子负载的能源来自哪里。不过命名有优原则，微龙虽然是目前回馈式电子负载做得好的，却不是早的，所以就算不准确也要尊重“名为主”。

这里顺便说一句微龙人的口号：“不求早，但求好”。

回馈式电子负载有什么用途？

其实，回馈式电子负载的使命就是替代热耗型电子负载的。很多的开关电源厂的老化车间都在使用着大量的热耗型电子负载，它们在以几到十几千瓦的功率不舍昼夜的工作。其实每个1千瓦的热耗型负载，每年将消耗掉近1万度电，这些将导致用户近1万元的电费损失，也给地球环境导致近10吨的碳排放和碳堆积。如果一个老化车间有十几千瓦的功率消耗，那么每年十几万的电费也不是什么新鲜事了，十年累积上百万电费也是不含糊的，当然大型的蓄电池厂在这方面也是不遑多让，微龙回馈式电子负载的使用可使所有这些损失和伤害降低近90%

啥叫负载？

啥叫负载？从电子学上来说，负载是相对电源来说的，电源是电能供给者，负载是电能的耗费者，负载即是给电源制造担负的实体，狭义上的负载即是（或等效是）一个电阻。

狭义上的电子负载即是（或等效是）一个可调电阻。实践的电子负载商品通常由多个电子元件组合而成的，参数可变而受控。通常地它有多种的耗费电能负载形式，比方稳定电阻、稳定电流、稳定电压、稳定功率等等。

电子负载有时

电子负载有啥用处？

事实上，简直一切的电源商品的测验都需求用到电子负载，尽管用一个简略的固定电阻就能对指定的电源进行测验和老化测验，但要对电源商品进行完好参数的测验，有多种作业形式的电子负载仍是必不可少的，由于它能模仿一个参数可任意改变的负载，然后可测验电源在各种通常状况和极限状况下的体现。蓄电池也是电源，蓄电池的放电和放电测验也是免不了需求指定放电参数，避免电池遭到损伤，比方恒流放电、恒功率放电、定电量放电、守时放电、过压自停等等，当然这需求电子负载具有条件触发功用，如守时触发、累计值触发

啥叫负载？

从电子学上来说，负载是相对电源来说的，电源是电能供给者，负载是电能的耗费者，负载即是给电源制造担负的实体，狭义上的负载即是（或等效是）一个电阻。

啥叫电子负载？

电子负载有啥用处？

啥叫电源的老化测验？

电源的老化测验，通常指电源的继续长期满负荷作业。这个“继续长期”是多长？通常24小时或48小时，当然也可所以1小时或0小时，这视乎质量的需求以及本钱的要求。老化测验也称烤机或烧机，即是严苛地考验它或“尽力去烧掉它”的意思，只要那些被竭力折磨过而幸存下来的商品才是过硬商品，诺言公司只会将这些卖给用户。为何要做老化测验？出产线上刚出来的商品，绝大多数都具有了它设计时的齐备功用并能够直接投入运用的，但为何还要做老化测验呢？商品质量理论通知咱们，商品毛病的的发作大多数都发作前期和晚期，晚期是到了商品的正常寿数，无法操控，但前期是能够操控的，能够操控在工厂大门以内，那即是在把商品交到用户手上之前做足老化测验，把疑问摧残在工厂内部，规范的厂家即是这么做的，但山寨厂通常不做老化测验，或许说是把老化测验的作业交给了用户，所以咱们仍是常常买到一些商品，到手没用多久就坏了，正本这即是老化测验未经过的成果，由于用户认领了山寨厂的有些作业，所以通常地山寨商品会识相地廉价许多

当然手气好的用户有时也买到能够用很久很久的山寨商品，商品质量理论是这么说的：“一件商品假如能接连作业一天无毛病，那么它很可能就能接连作业一年无毛病”，所以假如你买了一个商品接连用了几天都没坏，那么它可能将会跟从你许多年，正本这即是老化测验已经过的成果。

正本规范厂家和山寨厂家的别离并不太大，只要那么一点点：那即是商品“老化测验”有无和时刻长短。

啥叫回馈式电子负载？

回馈式电子负载即是不发生明显热耗的电子负载。由于它的电能并没有直接转化为热，而是被转化为交流电并送“回”到了电网上，因而它只发生很少的热，然后节约了许多的电能。

严格来说，定义上说“回馈式电子负载”的命名并不是很精确，由于“回馈式”必定是指“电能来自哪就就送回到哪”，假如来自电网的那就重新送回到电网，这对于开关电源测验来说是对的，由于开关电源的电能成本来自电网，它的输出，输入到电子负载后再转回到电网去。但当输入的电能是来自蓄电池或太阳能电池板时，“回馈式”就不精确了，这种命名或许是其时的开始运用仅仅面向开关电源吧，而微龙的回馈式电子负载能够运用到太阳能电池的并网发电测验了，因它除了通常电子负载的一切作业形式外，还具有了“大功率主动跟踪”形式。假如让咱们来命名，叫“集电式电子负载”也许更精确些，“集电式”即是搜集电能式的，不理睬进入电子负载的动力来自哪里。不过命名有优原则，微龙虽然是现在回馈式电子负载做得佳的，却不是早的，所以就算不精确也要尊敬“名为主”。

这里趁便说一句微龙人的标语：“不求早，但求佳”。

回馈式电子负载有啥用处？

正本，回馈式电子负载的任务即是替代热耗型电子负载的。许多的开关电源厂的老化车间都在运用着许多的热耗型电子负载，它们在以几到十几千瓦的功率不舍昼夜的作业。正本每个1千瓦的热耗型负载，每年将耗费掉近1万度电，这些将致运用户近1万元的电费损失，也给地球环境致使近10吨的碳排放和碳堆积。假如一个老化车间有十几千瓦的功率耗费，那么每年十几万的电费也不是啥新鲜事了，十年累积上百万电费也是不含糊的，当然大型的蓄电池厂在这方面也是不遑多让，微龙回馈式电子负载的运用可使一切这些损失和损伤降低近90%

电子负载的工作原理

在开始主题之前，我们需要了解的是：负载电阻是什么？

将其拆分：负载和电阻；

负载，顾名思义，是指连接在电路中的电源两端的电子元件。主要功能就是将电能转换成其他形式的能，以实现能量的转换。负载电阻是电阻的一种，是指电路中的“负载”也就是电路里的工作设备的电阻。例如，照明电路中灯泡的电阻就是负载电阻。

从广义上定义，负载就是给电源制造负担的实体，电子负载包括各种电器；从狭义上定义，电子负载就是一个可调(或者等效于)的电阻，一般也可以工作于一种或者多种工作模式，有恒定电流，恒定电压，恒定电阻，恒定功率等。

1：电子负载的用途：

严格来说所有的电源输出类产品都需要进行测试,测试就需要用对应的产品(或者合适的负载)，对此可以用一个固定电阻来模拟实际的产品,对特定的电源参数进行测试和老化,但要测试电源产品各种参数，轻载、满载、重载、特别是参数需要变化的时候，这时候就必须要一个电子负载了，电子负载能在一定范围内调节各项参数，恒压，恒流，恒阻，恒功率等。

2：电子负载常用的模式：恒流模式，恒压模式，恒阻模式。

恒流模式(见下图)

CC 模式原理图

图中，R1是限流电阻，Q1 是功率管子,当运算放大器的正端比负端电压高时，输出高电压推动Q1 拉载电流，当B 点检测的电压值和A 端检测的电压近似时，达到一个平衡值，此时MOS 管子的电压是恒定的，当A 端电压升高时，B 点的电压也升高，电流增加；B 的的电压值被限制在和A 点基本一致时，达到平恒，从而达到恒流的目的。因此，在控制的时候只需要用一个小电阻控制A 端的电压就可以达到恒定电流的目的。表1 是输入电压和输出电流的比例一栏表

由表1 可以看出输出电流只有电压有关系，而于输入电压无关。表1

恒流的电子负载模式应用于需要恒流放电的电子产品，比如各种充电器，电源输出产品。

恒压模式(见下图)

CV 模式原理图

图中，R1 是限流电阻,Q1 是功率管子，当运算放大器的正端比负端电压高时，输出高电压推动Q1 拉载电流，当A 点检测的电压值和G 端检测的电压近似时，达到一个平衡值,此时MOS 管子的电压是恒定的。当电源VCC 电压升高时，造成A 端电压上升，由于G 端电压不变，此时运算放大器导通，Q1 拉载电流加大，将电源电压拉低，A 端电压减低,最后使A 点电压等于G 点电压，达到平衡。改变电阻R2，R3 的分压比,可以改变控制电压和输出电压的比值。

电源电压，输出电压，控制电压的关系表(见表2)

可以看出，输出电压和输入电压没有关系,输出电压只和控制电压有关系。

表2

恒压模式主要应用于各类LED 产品，因为LED 电压要考虑各种不同配置的LED 的个数，如果设置电子负载为各个电压点，从而能检测出在某个电压点的电源运行情况。

恒阻模式(见图5、图6)

CR 模式原理图

图中，R1 是限流电阻,Q1 是功率管子，当运算放大器的正端比负短电压高时，输出高电压推动Q1 拉载电流，当A 点检测的电压值和G 端检测的电压近似时，达到一个平衡值。

当控制的电压值是0.1V，输入的电源电压是12V 时，输出电流时1A，则计算出其电阻值是

12V/1A=12R；单电源电压升高至24V 时，再来计算一下，此时A 点电压由于VCC 的升高也跟着升高变成0.2V；从而使B 点电压升高到0.2V 此时电流变成2A，达到一个平衡，计算出其电阻为

24V/2A=12R，由实际可知，输入电压的变化，造成检测电压也成比例升高，电流成比例升高，最终的结果是电阻不变，达到恒阻的目的。

表3是输入电源电压和电阻设定在特定值时的参数表

由上表可知，设置电阻=输入电压/输出电流，也就是说电压变化时电流也随着变化，整个阶段电阻值保持不变，当改变电阻时，电流也随之改变，恒阻的电子负载在实现起来时相对比较困难,因此有些电子负载并不设专门的硬件电路来实现，而是采用MCU通过CC模式计算出来，这种恒阻的方式响应会比较慢，可以在要求不高的环境下使用，专业的恒阻电子负载都是由硬件来实现的。

其实电子负载还有很多变种的模式，如恒功率，恒压恒流等等，基本上都是上面那几种都通过计算出来的。

3：工业电子负载的设计

负载设置是一个比较复杂的电路，需要完成以下几个方面：

（1）与电脑通信一个完整的设备，除了实用，还要有更友好的界面，如下所示，需要让用户看到各项参数，这就涉及通信，工业常用的可靠简单的通信接口是485 接口，采用Mudbus 通信协议。

（2）电源稳定电路电子负载作为产品老化的测试设备，首先需要保证自身产品的稳定可靠，电

源一定要稳定，当需要个电子负载同时使用时，还需要相互的隔离，所以每一个电子负载必须要保证自身与电源的有效隔离。

（3）PWM 稳定与调节电路目前大多数电子负载均采用MCU 控制电路，调节的电压值大多数

都是PWM 输出后滤波所得，此时一定要保证滤波后的直流稳定，波动小，否则最终做出的电子负载会有很大的波动，甚至崩溃，损坏整个产品。

（4）信号采集对此除了需要输出特定的电压控制电压电流外，一个完整的电子负载还必须能

够采集到实际的电流电压值,这样便于构成一个闭环控制，也才能知道实际的产品是否符合要求。

（5）实际电路下面是笔者设计的一个电流在0-8A 电子负载的实际电路，其原理(参见图8)：

图中，MCU 经过PWM 滤波后的信号通过R7，R8 分压输入到运放OP07 的第三脚，老化后的电流在电阻R14 捡测出来，通过R13 输入到OP07 的第2 脚，经过比较后的电压经OP07 的Out 输出到Q4 的栅极控制着输出的电流,电源电压通过电阻R10，R11 分压后输入到单片机的AD 端口，电流信号通信R15 输入到单片机的AD 端口，单片机经过处理后，再将信号输出到控制级，完成整个过程。