直流电子负载应用-测试电源的限流能力

　　电子负载最初是专为测试电源而设计的专用产品。直流电子负载用于表征电源在不同负载条件下的响应。直流电子负载使用 FET 开关管和无功功率电子器件，可最大限度地减少振铃并控制不理想的特性。现在，它们一般被视为通用仪器，能够测试大多数可编程直流电源，包括 DC-DC 转换器、LED 驱动器、电池，太阳能电池、发电机和燃料电池。

　　所有电源都包括一个限流电路，目的是保护自身以及它所上电的器件。使用代工厂(OEM)的电源时，务必要掌握电源的限流方式，从而判断其运行状况。

　　您可以通过进行限流测量，确定恒压电源在多大程度上将其最大输出电流限制在预设值上。预设值可以是固定的，也可以在规定范围内变化。

　　限流设计有三种实现方式：

　　1. 传统的限流电源

　　2. 能够从恒压(CV)转换为恒流(CC)的电源

　　3. 折返限流电源

　　传统的限流电源和 CV/CC 模式电源在功能上非常相似。这些实现方式只是在恒流工作区域内的调节程度上有所区别(见图 1)。您可以调节 CV/CC 电源的 CC 工作点。

　　相对圆滑的交叉拐点和倾斜的限流特征表明电流调节不够精确；而尖锐的拐点和垂直的限流特征则表示电流调节能力更好。折返式限流电源采用的技术可使输出电压和电流同时下降，让负载电阻低于交叉值。

　　图 1. 三种限流设计的电压与电流关系

　　测试电源限流能力的步骤

　　将电源连接到万用表和电子负载，如图 2 所示。N6791A和 N6792A 电子负载均内置精密测量系统，无需使用外部万用表。

　　图 2. 将测试电源连接到万用表和直流负载

　　将电源设置为其最高电压，并将负载设置为高电阻，开始进行测试。高电阻消耗最小的电流，电源处于正常的恒压模式。

　　在测试期间，记录电源的输出电压和电流。程序开始逐步递减电子负载的电阻。当电流由于负载电阻减小而增加时，输出电压保持不变。一旦输出电流达到电流限值，电压会下降。

　　图 3 显示了这个电压下降，它被称为交叉区域。电源不再保持恒定电压。当电阻持续下降时，电源以限流模式工作。具有 CV/CC 功能的优质电源会迅速转换为恒流模式。当电阻继续上升时，电流保持不变。

　　图 3. 图中显示了电阻上升对电源的影响

　　表 4. 通过配置通道 1 上的负载模块降低电阻

　　结果

　　测试电源的电流限值设置为 2 A。电子负载的电阻为 3 Ω，电压和电流均可测量。将电阻降低 0.1 Ω，并且在下一组测量之前让电源稳定下来。

　　持续这一过程直到电阻下降到 0.1 Ω。电压—电流测量结果请参见图 5。测试电源会迅速地从恒压模式转变为恒流模式。这种突然转变的能力是高品质电源的标志。

　　图 5. 图中描绘了在 2 A 电流限值下电压与电流的关系

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