电子负载适用于电源产品类的测试,其工作原理可以模拟一个参数可变化的负载,进而能够测试电源在不同状态下的情况。电子负载的原理是控制内部功率MOSFET或晶体管的导通状态,依据功率管的耗散功率消耗电能。它可以准确检测出负载电压,精确调整负载电流,以此来完成模拟负载。
功率MOSFET的作用如同是在被测电源两端接了一个电阻。利用控制MOSFET的Vgs,便能够调整晶体管的导通状态,Vgs越大,便可以从被测电源中获取更多的电流。被测电源输出的功率就被功率MOSFET耗散掉变成热能。在这个过程中,只要电源输出电压足以使电子负载内部的功率MOSFET导通就能够正常工作。可是,假设Vds两端的电压变低达到3V或者是更低的情况下,功率MOSFET就没有办法再调节电流。此时,MOSFET的工作状态进入到饱和状态,其吸收的电流已经饱和,也无法再伴随Vgs变大,表现出来的就是MOSFET的饱和电阻。因此在低电压的情况下,电子负载能吸收的电流会变小,如下图所示:
【Keysight N3304A电子负载的工作曲线】
在上图中便可看出,在电子负载工作于3V以下的情况,电子负载还可以吸收电流,可此时能吸收的最大电流在减小,其内部的MOSFET处于饱和状态,瞬态响应很差。
因此在实际使用时,为了避免使电子负载工作在低电压区,在此可采用串联一个辅助电源来提升电子负载的工作电压,如下图所示:
辅助电源可以是具备额定电流的低成本固定输出3V至5V电源,所输出的最大电流要能够满足电子负载吸收的最大电流。电子负载这时工作在remote sense,+S和-S端子连接被测电源的输出端子,该类情况下才可以正常工作。
Keysight EL30000 系列直流电子负载
该负载具有结构设计紧凑,性能优越等优势,满电流带载电压能够低至1.5V,其是设计/验证消费类电源、电池、电池模块、太阳能电池板、LED 驱动器乃至电源转换器的不二之选。
Keysight RP7900 再生电源系统
双向再生直流电源,采用将电源与负载功能无缝整合到紧凑的3U高机箱内,单台设备电压高达2000V、电流高达±800 A,功率高达30kW,满足高压与大功率解决方案。800A带载最小电压低至0.5V。