電子負載和電源相反，是通過控制內部功率或晶體管的導通量，并依靠功率管的耗散功率消耗電能的設備。鼎陽科技最新推出的SDL1000X / SDL1000X-E可編程直流電子負載配備了3.5英寸TFT-LCD顯示屏，擁有友好的人機交互界面和優(yōu)異的性能指標，其輸入范圍可達DC 150V/30A 300W，同時提供標準SCPI通訊協(xié)議，方便組建智能化測試平臺，可應用于多個行業(yè)，例如電源行業(yè)、實驗室通用測試、LED照明行業(yè)、汽車電子等多種領域。

電子負載的靜態(tài)操作模式有恒流模式（CC）、恒壓模式（CV）、恒阻模式（CR）、恒功率模式（CP）四種模式，針對不同的測試環(huán)境我們可以選擇不同的模式實現(xiàn)不同的功能。
 

1.用電子負載CC模式測試的優(yōu)勢

蓄電池和直流電壓源是現(xiàn)在常用的電源，廣泛應用在手機、相機、小家電甚至汽車上。在蓄電池的生成測試環(huán)節(jié)，需要測試蓄電池的電池容量、循環(huán)壽命、充放電時間等參數(shù)，以保障產(chǎn)品的性能。而在這些測試過程中，往往需要讓蓄電池以指定的電流恒流放電。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)中，由于蓄電池放電會造成電池兩端的電壓不斷下降，如果要維持輸出恒定電流，我們就需要不斷地減小放電電阻。這很難通過人工的手動操作來精確控制，但使用電子負載的恒流模式就可以完美解決這個問題，既可以減少工人的工作量，也能提高測試的精度。同樣的測試中，在手動測量電壓源時，我們常常需要調整負載電阻值，來實現(xiàn)不同電流電壓的輸出，十分繁瑣。利用直流電子負載的CC模式之后，可以簡單地控制電流，就可以實現(xiàn)電壓源的電壓測試。
 

2.電子負載CC模式原理

恒流模式是電子負載讓輸出源持續(xù)輸出一個不受輸出源電壓影響的恒定電流，其工作原理如圖2所示。圖中UL是外加的負載電壓，IL是直流電子負載提供的負載電流，Eref是基準電壓，RD是檢測電阻，由于負載電流IL＝Eref/RD，而電阻RD固定不變，所以負載電流IL只與基準電壓Eref的大小有關而與負載電壓UL無關。負載電流IL流經(jīng)電阻RD得到的電壓作為誤差放大器A的一個信號，可變基準電壓Eref作為誤差放大器A的另一個信號，改變基準電壓Eref的值可通過誤差放大器A來控制流過功率晶體管Q上的負載電流的大小。若基準電壓Eref保持在某一值上，則無論負載電壓UL如何變化，負載電流IL都維持在一個恒定的電流值。
 

3.電子負載CC模式在電池測試中的應用

3.1鋰電池循環(huán)壽命測試方案

在電池生產(chǎn)中，電池的循環(huán)壽命是電池測試中的重要環(huán)節(jié)。以GJ-156192-2S1P 5000mAh聚合物鋰離子電池為例，電池容量：5000mAh；額定電壓：7.4V；充電上限電壓：8.74V；充電模式為恒流恒壓充電至8.4V（標準，0.2C）；放電模式為恒流恒壓放電至5.5V；為了測試電池的循環(huán)壽命，需以0.2C充電至8.4V再用0.2C放電至5.5V，當放電電容電量降至初始容量的80%，則認定整個過程的時長為該電池的循環(huán)壽命。

為了實現(xiàn)此目的，我們需要的儀器為：SPD3000X系列可編程直流電源，SDL1000X電子負載和一臺PC。

測試的流程為：PC檢測電子負載所測量的電池數(shù)據(jù)，對其分析電量是否達到8.4V；如達到8.4V，可直接控制電子負載進行放電，如未達到，則控制SPD3000X對電池進行充電，當電子負載檢測到電池電壓降至5.5V時，停止放電，判斷電池放電容量：若大于80%，則PC控制電源為電池充電，充至8.4V后停止充電，再由電子負載繼續(xù)放電，直到檢測到放電電容量降至初始容量的80%，此測試結束，PC記錄測試的次數(shù)。

由此可全程由程序控制電池循環(huán)壽命測試。
 

3.1電池放電測試

為了測試電池的放電過程，我們使用一塊鋰電池和一臺SDL1030X直流負載來進行測試。電池的輸出端連接到電子負載的輸入端，注意正負極的匹配。在電子負載一端我們選擇AUX，選擇Battery，進去到我們的功能設置界面，選擇CC模式，選擇需要設置的恒定放電值，還可以選擇終止電壓、放電電容和放電時間等參數(shù)。由于測試電壓為鋰電池，所以設置截止電壓為鋰電池的一般最低工作電壓3V，結合電池的使用環(huán)境，設置恒流電流為0.1A。打開電子負載，開始電池容量測試。
 

測試開始時，直流電子負載非常準確地控制電流，實時記錄當前損耗的電池容量。隨著電池電壓下降，電子負載及時準確地進行調整，穩(wěn)定電流在0.1A。在經(jīng)過一段時間后，電壓下降到設置的3V以下，電子負載立刻停止了測試。通過電子負載的界面，我們可以查看電池的容量。在這次電池容量測試中，電池測試的容量為137mAh，放電時間為1小時22分。
 

4.直流電壓源恒壓模式負載調整率測試

額定輸入電壓的情況下，在滿載范圍內改變輸出負載的大小，測試此時的輸出電壓相對于設定值的百分比。這反映了在改變負載的條件下，電路維持預定輸出電壓的能力。一般稱為負載調整率，公式如下：

4.1設備連接與測試

這次使用的設備是SPD3303X直流電源、SDM3055萬用表和SDL1030X直流電子負載。

連接測試：測試環(huán)境為實驗室，測試溫度為室溫。

SPD3303X使用220V AC供電，其輸出端接在電子負載的測試端子上，萬用表的表筆接在電源輸出端子的正、負極。注意固定好萬用表的表筆，否則會影響測試結果。

打開各個設備的電源，電子負載設置為恒流模式，萬用表設置為DCV檔位的自動量程。（此次測試，只以SDP3303X 5V恒流輸出電壓作為測量實例，其他恒流檔位輸出可參考本次測試。）

在參數(shù)設置上，SPD3303X設置為5V/3.2A，打開輸出，可以從萬用表上讀取出此時電源空載時的輸出參數(shù)。接下來，依次設置電子負載為0.5A、1A、1.5A、2A、2.5A、3A、3.2A，然后依次記下萬用表的讀數(shù)。
 

4.2測試結果

通過上面的測試，從萬用表得到了以下數(shù)據(jù)：
 

利用測試得到的數(shù)據(jù)，我們可以根據(jù)前面的公式進行計算：SDP3303X的恒壓模式負載調整率為0.0125%，符合產(chǎn)品規(guī)格標準：0.01%+2mV。

5.結論
在以上的測試中，直流電子負載都發(fā)揮了巨大的作用，不但減少了以往手動測試的低效，提高了測試的效率，改進了測試的流程，也使得整個過程更為自動化，方便測試與數(shù)據(jù)的管理，為現(xiàn)在的多元化電子測試提供了一個新的測試方法。

更多細節(jié)可以參考下載白皮書