こうちょくりゅうでんしふか電源テストの中核デバイスとして、実際の負荷条件をシミュレーションすることで、電源性能を正確に評価することができます。その典型的な応用モードは定電流(CC)、定電圧(CV)、定抵抗(CR)、定電力(CP)及び動的負荷モードをカバーし、電池テスト、電源検証、工業設備の老化などの多くのシーンに適用する。以下に、原理、応用シーン及び実技の3つの方面から解析を展開する:
一、定電流モード(CC):電池放電と電源電流制限試験
原理
定電流モードでは、電子負荷は、電圧がどのように変化しても、内部パワーデバイス(例えばMOSFET)の導通度を調整することにより、入力電流を常に設定値のままにする。測定された電源電圧が負荷許容範囲を超えると、過電圧保護機構が起動して入力をオフにします。
一般的なアプリケーションシーン
電池容量試験:定電流で放電し、時間とともに電圧降下曲線を記録し、電池の貯蔵エネルギーを計算する。例えば、18650リチウムイオン電池は0.5 C(1250 mA)で2.5 Vカットオフ電圧まで放電し、放電時間により容量を推定する。
電源電流制限機能の検証:過負荷時の電源の電流制限特性をテストします。例えば、電源を最高電圧に設定し、負荷抵抗を徐々に低下させ、出力電流が予め設定された値(例えば5 A)内で安定しているかどうかを観察し、測定装置の損傷を回避する。
実技
レンジ選択:電流設定は負荷レンジの重複領域内で低レンジを選択し、解像度を高める必要があります。設定値がレンジを超えると、ロードは自動的にレンジ内の最大値に調整されます。
カットオフ電圧保護:放電カットオフ電圧(例えば2.5 V)を設定し、電池の過放電による損傷を防止する。
二、定電圧モード(CV):電源出力安定性検証
原理
定電圧モードでは、負荷は消費電流によって電源電圧を設定値に制御するとともに、電流制限を設定します。出力電流が制限値に達すると、負荷が自動的に定電流モードに切り替わり、出力電圧が低下する。
一般的なアプリケーションシーン
充電杭試験:電池充電過程をシミュレーションし、充電杭の定電圧段階(例えば4.2 V)における電流制限能力を検証する。
LEDドライバ試験:ドライバの出力電圧を安定させ、負荷に伴う電流の変化を観察し、ドライバの調光性能を評価する。
実技
電流制限設定:測定された電源出力能力に基づいて合理的な電流制限を設定し、負荷の過負荷を回避する。
電圧安定性モニタリング:テスタまたはオシロスコープを用いて出力電圧変動をモニタリングし、基準(±1%)に適合することを確保する。
三、定抵抗モード(CR):アナログ線形負荷と徐開機試験
原理
定抵抗モードでは、負荷が消費する電流は入力電圧に比例し、純抵抗特性をシミュレーションする。抵抗値は高、中、低の3レンジでプログラムでき、負荷は解像度が最も高いレンジを自動的に選択する。
一般的なアプリケーションシーン
通信電源の徐開試験:電源起動時の線形負荷特性をシミュレーションし、その出力電圧上昇時間が規範に合致しているかどうかを検証する。
自動車温度制御器の荷重試験:温度制御器の異なる電圧下での電流消費をシミュレーションし、その制御精度を評価する。
実技
レンジマッチング:測定された電源電圧範囲に基づいて適切な抵抗レンジを選択し、レンジオーバーフローによる誤差を回避する。
動的応答観察:オシロスコープを用いて電圧/電流の過渡的変化を捕捉し、電源応答速度を分析する。
四、定電力モード(CP):UPS電池とDC-DCコンバータ試験
原理
定電力モードでは、負荷は設定された電力値に基づいて入力電流を調整し、入力電圧と電流の積を一定に保つ。このモードは、バッテリ電圧減衰時の消費電力の変化をシミュレートするためによく使用されます。
一般的なアプリケーションシーン
UPSバッテリテスト:バッテリ放電中の電圧降下時の電流の自動調整をシミュレーションし、UPSの低電圧下での持続的な電力供給能力を検証する。
DC-DCコンバータ効率試験:入力電力を85 Wのように一定に維持し、入力電圧(例えば18 V→9 V)を変更することにより、コンバータ効率が97%以上安定しているかどうかを測定する。
実技
電力範囲の選択:測定された装置の電力に基づいて適切な負荷モデル(例えば0-1000 kW)を選択し、過負荷を回避する。
効率計算:入出力電圧電流を測定することにより、コンバータ効率(出力電力/入力電力×100%)を計算する。
五、動的負荷モード:電源過渡応答試験
原理
動的負荷モードは、パルス、ステップなどの高速ジャンプの負荷曲線をプログラムにより出力し、実際の使用における電源の負荷突然変異シーンをシミュレーションし、その過渡応答能力を検証する。
一般的なアプリケーションシーン
サーバー電源テスト:サーバーの低消費電力(50%負荷)から高消費電力(100%負荷)への過渡的な切り替えをシミュレーションし、出力電圧変動が許容範囲内(±15 mV)であるかどうかを観察する。
モータドライバテスト:モータ起動時の電流衝撃をシミュレーションし、ドライバ過電流保護機能を検証する。
実技
波形設定:負荷内蔵波形ライブラリ(パルス、スロープなど)を使用して動的負荷を生成するか、SCPIコマンドを使用して波形をカスタマイズします。
応答時間測定:オシロスコープを用いて電圧過渡を捕捉し、電源の負荷変化から安定回復までの時間(例えば<50μs)を測定する。