做电源测试的人多半遇到过这种场面:想给一台开关电源做带载测试,手边只有电阻。电阻的毛病很明显——阻值固定,电流跟着电压走,功率一大就发烫,想换个负载点得重新拆装。更麻烦的是,电阻负载回答不了“这台电源在额定电流下到底稳不稳”。可编程电子负载解决的就是这件事:把负载从一捆电阻,变成一台能设定、能测量、能记录的仪器。
1、 它本质上是一台“会吸电的仪器”
可编程电子负载用功率器件(MOSFET、IGBT一类)模拟真实负载,内部电路把吸收的电流或功率稳定在你设定的值上。它同时内置电压、电流、功率测量,拉载的过程中就把数据读出来了。和电阻负载放在一起比,差别是本质性的:
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对比项 |
电阻负载 |
可编程电子负载 |
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负载点调节 |
固定,换挡靠拆装 |
面板或上位机随时设定 |
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电流特性 |
随电压被动变化 |
恒流/恒压/恒阻/恒功率可选 |
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测量能力 |
基本没有 |
内置电压、电流、功率测量 |
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动态测试 |
不支持 |
动态跳变、编程序列 |
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发热与能耗 |
全部转为热量 |
耗能式发热,回馈式可回馈电网 |
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自动化集成 |
难 |
通讯接口,可组测试系统 |
2、四个拉载模式,分别用在哪儿
恒流(CC)。设定一个电流值,输入电压怎么变,它都吸这么多电流。测开关电源的稳流特性、给电池放电,最常用。比如给一台标称12V/10A的电源设10A恒流,观察它电压跌落多少,稳压能力一眼就看出来。
恒压(CV)。把负载两端电压稳住,电流随负载自动调整。适合模拟需要稳定电压的负载,比如测充电器在恒压阶段的特性。
恒阻(CR)。模拟一只固定电阻,电压和电流成比例变化。做基础功能测试、看电源带阻性负载时的表现,用这个模式。
恒功率(CP)。保持吸收功率恒定,电压变了电流跟着变。测转换器效率、给电池做恒功率放电,更贴近实际使用。
动态模式。在两组设定值之间快速切换,模拟负载突变,检验电源的瞬态响应。这一点电阻负载永远做不到。

图1:可编程电子负载与被测电源的连接及四种工作模式(示意图)
3、它最常被用来测什么
- 开关电源、直流电源。负载调整率、稳压/稳流精度、瞬态响应、纹波,以及过流、过载保护是否可靠动作。
- 电池放电。恒流或恒功率放到截止电压,记录放电容量(Ah/Wh)和放电时间;截止条件一到自动停止,避免电池过放损坏。
- 充电器、充电桩、车载充电机(OBC)。从负载侧模拟电池的充电特性。
- DC-DC转换器。测不同负载点下的效率曲线。
举个具体的:测负载调整率。给被测电源先设10%负载,记录输出电压,再把负载拉到100%,看电压变了多少。两次的差值,就是这台电源的负载调整率。用CC模式就能完成——电阻负载做不到在两组电流值之间精确切换。
4、耗能式还是回馈式,怎么选
可编程电子负载按能量去向分两种。耗能式把电能全部变成热量;回馈式把90%以上的电能逆变成交流电送回电网,自身只损耗一小部分。
怎么选,其实就两个问题:功率多大,跑多久。研发台架、小功率、短时测试,耗能式够用,价格也实在;产线老化、大功率、整天满载跑,电费差距会很快拉开,这时候回馈式更划算。功率越大、跑得越久,回馈式的优势越明显。吉事励的回馈式直流电子负载就覆盖了大功率老化这类场景。
5、选型盯住这几个参数
- 功率、电压、电流范围:覆盖被测对象,留20%左右裕量;
- 分辨率和精度:要测小电流、小电压变化,选高分辨率机型;
- 动态性能:上升速率、切换时间,决定能不能模拟真实的负载突变;
- 模式和功能:CC/CV/CR/CP之外,动态、序列、电池放电模式按需配置;
- 通讯接口:RS232、RS485、USB、以太网、CAN,决定能不能进自动化测试系统。
6、吉事励的可编程负载产品
吉事励的产品线覆盖可编程直流负载、直流电子负载、回馈式直流电子负载、可编程交流负载等,从几十瓦的研发台架到兆瓦级产线老化都有对应方案,具体选型可按被测对象的功率和电压范围来定(产品中心,或访问吉事励官网)。
可编程电子负载不是多复杂的设备,它的价值在于让“负载”这件事可设定、可测量、可复现。选之前想清楚两件事:测什么对象、跑多长时间。这两点定了,功率多大、耗能式还是回馈式,答案基本就出来了。
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