電子負載

電子負載應該有完善的保護功能。保護功能分為對內（電子負載）保護功能和對外（被測設備）保護功能。對內保護有：過壓保護，過流保護，過功率保護，電壓反向和過溫保護。對外保護有：過流保護，過功率保護，吃載電壓和低電壓保護。選擇電子負載應該選擇是擁有真保護功能的電子負載。如果功能是由硬體實現的，保護速度會很快。如果是由軟體實現，速度有滯后性，並且模組死機的話將會發生危險。

由於電子負載的特殊性能（提供強大的測試環境，以滿足不同的外界需求），故在電子儀器儀錶中佔有很大的一片市場主要適用於各種電源、電池、適配器及需要電子負載測試場合。

電子負載可以模擬真實環境中的負載（用電器）。它有恆流、恆阻、恆壓和恆功率功能。電子負載分為直流電子負載和交流電子負載，由於電子負載的應用面問題，本文主要介紹直流電子負載。

電子負載一般分為單體電子負載和多體電子負載，此劃分針對用戶需求，待測物單一或需多個同時測試而定。我們就以具有代表性的多體電子負載為例來說明，選取了各個廠商的代表性產品：安捷倫N3300A系列，CHROMA63100系列，博計3310D系列和艾德克斯IT8700系列為例針對電子負載的選型加以說明。

可編程電源-電子負載可以模擬真實環境中的負載（用電器），一般對電源要求比較嚴格的廠家都會用電子負載來檢測電源的好壞。它有好多功能，可以調節負載大小，以及短路，過流，動態等等，應該說所有的電源廠家都會有用，而且也必須有。

容性負載：和電源相比，負載電流超前負載電壓一個相位差，此時負載為容性負載（如補償電容負載）。

電路中類似電容的負載，可以使電流超前電壓降低電路功率因數。

一般把負載帶電容參數的負載，即符合電壓滯后電流特性的負載成為容性負載。充放電時，電壓不能突變。其對應的功率因數為負值。對應的感性負載的功率因數為正值。

在高頻領域，是指負載虛部為負值的負載。

一般電源控制類產品，所給出的負載，如未加說明則是給出的是視在功率；即總容量功率；它既包括有功功率，也包括無功功率；而一般感性負載說明中給出的往往是有功功率的大小，例如熒光燈，標註為15~40瓦的熒光燈，鎮流器消耗功率約為8瓦，實際在考慮用定時器，感應開關在控制它時，則要加上這8瓦；

具體不同的產品感性部分，即無功功率的大小，可以通過其給出的功率因數來計算。

混聯電路中容抗比感抗大，電路呈容性反之為感性。

通常的用電器中並沒有純感性負載和純容性負載。因為這兩種負載不做有用功。

只有在補償電路中才使用純感性負載或純容性負載。又因為絕大多數負載除阻性外，多數為感性負載，因此補償的時候多數就用電容來補償，所以，純容性負載用得比純感性負載多。如電動機，變壓器等等，通常為感性負載。部分日光燈為容性負載。

純感性負載就是一組電感。通常用來補償電路中的容性電流。

在電路中帶線圈的用電設備，其線圈部分即為純感性負載。如電動機、變壓器、電風扇、日光燈鎮流器等。

純感性負載的電流是不能突變。感性負載應用廣泛。在電路中帶電容的用電設備，其電容部分即為純容性負載。如補償電容等。

純感性負載

的電流不能突變。從理論上講：純電阻電路、純電容電路、純電感電路是不存在的。

電阻負載在作功時也會有電感、電容性負載存在。例如：導線間會存在線路間的電容，導線間和對地間存在電感，期間感性負載通常大於容性負載。電力電容在作功時也會發熱，即電阻性作功。電感亦如此。元件的阻抗是頻率的函數。在全頻率範圍內純電阻電路、純電容電路、純電感電路是不存在的。

理論上只有可能在某一個頻率存在。實際中應該做不到。

一、諧波：我國電網的頻率為50Hz，凡是高於50Hz的頻率的波都稱為諧波。諧波是以倍加形式產生，也就是說頻率為50的倍數：100、150、200……，凡是高於50Hz的波稱為高諧波。

二、負載：指消耗電能的裝置，把電能轉換為機械能、熱能、光能等。負載就是指用電器，例如：燈光、燈管、電爐、電機、冰箱、空調等。

三、輕載：輕載主要是指電機所帶動的設備比較輕，沒有達到其設計的額定功率，就是實際載荷小於設計載荷。

四、變載：變載是指電機在運行過程中，所帶動的載荷在不斷的發生變化，有時重，有時輕，反應到電機上為有時輸出的功率大，有時小。在電壓一定的情況下，電流隨負載變化而變化。例如：鍔式破碎機、各種壓力機、衝壓機床、抽油機、壓縮機、油壓機、電動衣車等。

五、恆載：恆載也稱為固定負載，就是電機在運行過程中，負荷基本不變，電機的輸出功率和電流基本是一個恆定的值。輕載可能是恆載。

六、超載運行：超載運行是指電機處在一種超過本身載荷能力的運行。比如說一個55KW的電機額定電流為110A，而在實際運行當中電流超過110A，就是超載運行，長期處於超載運行的設備會受到損壞，減少其使用壽命。

七、負載率：負載率是實際工作電流與額定電流的比值。負載率=實際工作電流÷額定電流×100%

八、電機額定功率與額定電流的關係：一般講，電機的額定電流是額定功率的2倍。例 如：一個37KW的電機，它的額定電流大約是37*2=74A，一個100KW的電機，它的額定電流大約是100*2=200A

九、感性負載、阻性負載：對於燈具來講，靠氣體導通發光的燈具就是感性負載，靠電阻絲發光的屬於阻性負載，感性負載如：日光燈、高壓鈉燈、汞燈、金屬鹵化物燈等。阻性負載如：碘鎢燈、白熾燈、電阻爐、烤箱、電熱水器、熱油汀等。電機也屬於感性負載。

十、幾種常用燈光的實際工作電流：（在電網電壓220V情況下）

1、400W高壓鈉燈單隻燈，工作電流為3.1～3.3A。

2、250W高壓鈉燈單隻燈，工作電流為2.0～2.3A。

3、400W金屬鹵化物燈單隻燈，工作電流為2.0～2.2A。

4、250W金屬鹵化物燈單隻燈，工作電流為1.4～1.6A。

5、電感式鎮流器40W日光燈單隻燈，工作電流為0.28～0.30A。

6、電子式鎮流器40W日光燈單隻燈，工作電流為0.14～0.16A。

根據以上數據可知，燈光耗電除燈光本身外，鎮流器也消耗電能。

十一、在燈光電路中，如果全部採用電抗式鎮流器，裝上節電器后，電流會下降30%，但電子式日光燈電流基本無下降，線路中裝有補償裝置，電流下降也比較少。

電壓，電流和功率的選擇

根據被測設備的輸出特性來選擇電子負載：電壓，電流，功率和測試需求精確度。電子負載的模組在測試時只能夠單獨工作或者並聯操作，串聯對於模組來說是很危險的。所以最理想的狀態是所有要求均在單模組的量程範圍內，其次是通過多模組並聯能夠實現的選型。也就是說，所選模組的電壓時一定要符合測試要求。單個模組或者滿裝機框時的電流和功率總和要滿足測試要求。

精確度和解析度的選擇

精確度和解析度是電子負載的一個重要的參數指標。

電子負載的精確度不同表示方法的意義。

1%+2d 1%的測量值+最小顯示值的2倍

1%+2%FS： 1%的測量值+1%的滿量程

1%OF： 1%的（滿量程+測量值）

可編程電源-電子負載功能選擇

基本功能選擇

市面上的電子負載均有基本的四項功能：恆流、恆壓、恆阻和恆功率（安捷倫沒有恆功率）。在功能基本相同，精確度相差不大的情況下，怎麼判斷是否符合要求呢？CHROMA和博計的電子負載只有一套工作電路，就是恆流功能。其他功能是根據歐姆定律計算出來，雖然標稱有其他功能，但是實際情況是只有恆流功能，通過調節電流來實現其他功能。這樣節省了成本，卻留下了其他功能工作精度低，工作的不穩定，在他們內部流傳的一句話是，恆阻功能的誤差沒有上限。測試完成的情況，要看電源的質量，外部環境和運氣了。而安捷倫電子負載的所有功能均有不同的電路實現，完全能夠很好的完成所標稱的所有極限指標，穩定帶載。

如果只是用到恆流功能，對其他功能要求不多的情況下，可以選用合適的，符合精確度的電子負載。如果對其他功能要求能夠穩定的帶載，就要考慮這個問題了。

動態帶載

動態帶載，就是電子負載做模擬的變化帶載，也叫瞬態。幾個重要的參數：

變化斜率：籠統的說是電子負載可以完成的變化速度，精確地說是電子負載變化時，從變化量的10%～90%的變化速率。恆流狀態下的單位是A/mS，A/uS。

響應時間：電子負載可以完成變化的最小時間。單位uS。

電子負載的動態（瞬態）頻率分為兩種：

動態頻率（只包含一個上升沿或者一個下降沿，或者說單位時間變化的次數），瞬態頻率（一個周期包含上升沿+下降沿）。

一個電子負載是否做的貨真價實，就要看電子負載的變化帶載完成的情況了。如果是硬體實現的功能，就可以用示波器測試電流輸出監視埠，查看波形是否完好。如果出現毛刺或者信噪比很大的情況下，那麼此功能僅僅是由軟體計算，而不是硬體實現的。

軟體實現的動態帶載時無法完美的執行電子負載所設定的變化。但是如果要求不高，可忽略這種現象造成的影響。

模擬帶載（外部編程輸入）

本功能是為了實現更複雜的電子負載帶載變化情況而設定的功能。動態帶載是模擬一個梯形波變化的帶載功能，而本功能大大擴充了電子負載所能執行的變化方式。只要信號發生器能夠發生的電壓在10V一下的波形信號，電子負載均能模擬。擁有此功能的電子負載有，安捷倫和博計。其中博計是不建議客戶使用此功能。

序列功能

序列功能是指把很多定態設置按時間順序排列組合成一個測量過程。可以完成一個產品的整個質量參數的測量，本功能大大簡化了繁瑣的設置，減輕了測試工作量。配合存儲設置和調用功能，更是大大簡化了操作。序列的可設置步驟跟據品牌不同而不同。

如果還需要電子負載的其他功能，請參看需求選擇擁有這個功能的電子負載。比如

同步功能：可以同時操作多個模組的工作狀態。

聯機介面：GPIB,RS232,LAN,USB，選擇適合的。

組裝ATE測試系統：考慮接線柱連接其他設備的方便性，考慮命令的標準性等等。

過流，過功率測試。OCP,OPP。在產品需要的時候選擇此功能，適用於研發等。

總言：電子負載的種類是多種多樣的，選擇適合的電子負載是電源類研發或者生產中一個重要的方面。在可以接受的成本下，選擇更好更方便的電子負載是提高效率，保證質量的前提。

可靠品牌：（排名不分先後）

美國 安捷倫、台灣chroma(中茂）、台灣博計、台灣艾德克斯（ITECH）中國費思（Faith)