專家講解:電源測試中的恒流和恒阻負載
發布時間:2015-03-02 來源:老赤腳醫生 責任編輯:sherryyu
【導讀】在先進的電子負載中,通常都具備恒壓、恒(heng)流(liu)和(he)恒(heng)阻(zu)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)。在(zai)測(ce)量(liang)電(dian)源(yuan)產(chan)品(pin)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong),不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)都(dou)會(hui)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)被(bei)測(ce)電(dian)源(yuan)的(de)特(te)性(xing)。選(xuan)用(yong)正(zheng)確(que)的(de)負(fu)載(zai)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi),可(ke)以(yi)幫(bang)我(wo)們(men)實(shi)現(xian)相(xiang)對(dui)精(jing)確(que)和(he)完(wan)整(zheng)的(de)測(ce)試(shi)。
在電源產品的測試中, 電子負載是必不可少的設備。 多數的電源產品為恒壓類產品, 例如電池、電源適配器等。 對這些產品的測試, 為了測試這些產品在實際使用是的工作參數, 需要利用電子負載的恒流(CC)或是恒阻(CR)工作模式。 也就是說, 在測試過程中通過改變被測電源的工作電流, 來驗證電源輸出工作電壓的穩定性、效率、瞬態特性及其它特性。
為了提高測試精度, 就必須考慮電子負載的這兩種工作模式對被測電源產品的影響。 有(you)觀(guan)點(dian)認(ren)為(wei)測(ce)試(shi)電(dian)壓(ya)源(yuan)時(shi),恒(heng)流(liu)和(he)恒(heng)阻(zu)負(fu)載(zai)可(ke)以(yi)互(hu)換(huan)。該(gai)觀(guan)點(dian)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)正(zheng)確(que),但(dan)有(you)些(xie)條(tiao)件(jian)下(xia)可(ke)能(neng)會(hui)有(you)問(wen)題(ti),因(yin)為(wei)這(zhe)兩(liang)種(zhong)負(fu)載(zai)的(de)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)對(dui)被(bei)測(ce)電(dian)源(yuan)的(de)性(xing)能(neng)存(cun)在(zai)明(ming)顯(xian)不(bu)同(tong)的(de)影(ying)響(xiang)。
首先,我們探討靜態時的工作性能。 我們以此為例, 分別對一個零輸出電阻的理想電壓源,例如穩壓電源, 以及電池這樣的非理想電壓源進行測試。在電池中, 由於存在內阻, 因此通常被視為非理性的電壓源。 在圖1所示中, 兩個電源擁有相同的開路電壓。電源輸出特征上方是兩條負載線:恒流負載線和恒阻負載線。如圖所示,理想電壓源的電壓曲線(Ideal Voltage Source), 當負載的牽引電流發生變化時,或是外接電阻發生變化時, 電壓輸出將保持穩定。 但是, 對於電池這樣的非理想電壓源, 由於內阻的存在, 隨著牽引電流的增大, 或者外部電阻的下降,內阻消耗的電壓上升,導致輸出電壓(端電壓) 的下降。 如圖中的Non-Ideal Voltage Source 曲線。

圖 1:理想/非理想電壓源的恒流和恒阻負載特性
恒流負載經常用於電源產品的靜態測試,使被測電源在指定電流輸出時,精確測量到的工作電源電壓。 恒流負載此時模塊的被測電源的工作環境,而設置的時候, yewuxukaolvbeicedianyuanshuchudianyagaodi,huozheshifoufuhebiaozhun。dianchidengfeilixiangdianyayuanjiaoweifuza,tongchangxuyaoceliangzhidinghengliuhehengzufuzaitiaojianxiadejishuzhibiao,yibiaozhengzaishijiyingyonghuanjingzhongdefuzaitezheng。 鑒於電池輸出電壓(端電壓)與負載相關,在實際的測試過程中, 需要分別表征它在恒流或恒阻工作模式下的工作特性。
現在,我們討論動態性能。恒流負載對電源啟動、瞬態性能和穩定性的影響高於恒阻負載。在電源啟動時,起初始輸出電壓為零,而恒阻負載啟動時的電流需求為零。 但是,恒流負載則需要全電流, takenengdaozhiyouxiedianyuanwufazhengchangqidong。youyudianliuxuqiuqujueyudianya,hengzufuzaijuyouzunixiaoguo,dianliuxuqiukeyisuishuntaidianyadeshenggaohuojiangdierzengjiahuojianshao,yinciduibeicedianyuanshuntaixiangyinghewendingxingdeyingxiangjiaoxiao。hengliufuzaizebujuyouleisixiaoguo,tahuijiangdidianyuandeshuntaixiangyinghewendingxing。zaishijigongzuozhong,shiyonghengliuhuohengzufuzaiqujueyubeicedianyuanjishuzhibiaoguidingdeceshitiaojian。
對於電池這樣的非理想電源,其性能也會受到動態因素影響, 這主意由於電池本身的內阻和複雜的放電特性決定的,這也是我們常說的電池輸出響應模型。 這個電池模型, 決定了電池的輸出端電壓會隨著電流變化而變化。
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