Электронные нагрузки: назначение и возможности цифровых нагрузочных тестеров

Реклама ООО «3ДТУЛ» ИНН 7733905388 erid: 2Vtzqx3U8m3

Всем привет. С вами компания 3Dtool!

Электронные нагрузки предназначены для тестирования источников постоянного тока в статических и динамических режимах. Другими словами, эти приборы помогают понять, как источник питания поведет себя в штатных и нештатных ситуациях. Такие приборы широко применяются в лабораториях, службами технического контроля на производствах, сервисными центрами и ремонтными мастерскими.

 

Основные компоненты электронных нагрузок — стабилизаторы и измерители тока и напряжения. Первые стабилизируют ток, напряжение и сопротивление, вторые определяют величины этих же параметров. Конструктивно приборы основаны на полевых транзисторах в сочетании с пассивными элементами, не имеющими реактивной составляющей сопротивления во избежание резонансных явлений и нестабильных режимов работы.

Области применения включают проверку работоспособности и настройку различных источников электропитания, включая аккумуляторные батареи, блоки питания, солнечные батареи, усилители, генераторы, и так далее. После подключения электронные нагрузки предоставляют возможность изменения сопротивления по заданным алгоритмам, а также имитации высоких стартовых токов и коротких замыканий.

При наличии встроенных мультиметров электронные нагрузки способны измерять напряжение, ток и потребляемую мощность. Некоторые модели позволяют выполнять нормированный разряд аккумуляторных батарей для измерения фактической емкости элементов питания. Многие модели электронных нагрузок предусматривают возможность удаленного управления с компьютера, что играет на руку при интеграции таких приборов в автоматизированные контрольно-измерительные комплексы.

Электронная регулируемая нагрузка постоянного тока Hopetech HT8203C-M

При выборе подходящего прибора необходимо учитывать ряд факторов — доступные режимы работы, технические характеристики и мощность систем охлаждения, так как во время эксплуатации приборы могут активно выделять тепло, особенно при высоких нагрузках. Также желательны системы защиты от переполюсовки, перегрузки по току, напряжению и сопротивлению.

Основные области применения электронных нагрузок — оценка емкости аккумуляторных батарей, оценка переходных характеристик, проверка токоограничительной способности и тестирование преобразователей. Приборы позволяют измерять текущую емкость, внутреннее сопротивление, длительность зарядки и разрядки аккумуляторов, а также оценивать поведение источников питания в экстремальных ситуациях, например при крайне низких температурах. 

Оценка емкости

Наиболее часто электронные нагрузки используются для определения емкости, так как этот параметр критически важен для оценки автономной работы зависящего оборудования. Следует помнить, что перед измерениями аккумулятор необходимо полностью зарядить, а для точности измерений разрядный ток должен быть неизменным.

Рабочее напряжение аккумуляторных батарей падает по мере снижения заряда, что необходимо учитывать, опираясь на заявленные технические характеристики исследуемых устройств — диапазон рабочих напряжений и рекомендуемые токи зарядки и разрядки. На этапах настройки электронных нагрузок можно воспользоваться стандартными командами программируемых инструментов или SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments). 

Программируемая электронная нагрузка Rigol DL3031

Оценка переходных характеристик

Оценка переходных характеристик требует имитации внештатных ситуаций. Многие источники питания имеют схемы стабилизации, но в определенных условия возможен резкий рост потребляемой мощности, что может нарушить работоспособность схемы — вызвать дестабилизацию с перенапряжением.

Для оценки переходных характеристик блок питания нагружается до максимального выходного напряжения с половиной выдаваемого тока от допустимого. После этого потребляемая мощность сначала резко увеличивается до максимума, чтобы блок выдавал максимальный ток, а затем резко снижается до прежнего уровня. В процессе блок питания пытается нормализовать возникающие перенапряжения. Требуемое на стабилизацию время называется временем переходного процесса. Питание считается восстановленным после стабилизации в установленных пределах.

Применение цифровых электронных нагрузок в таких случаях предпочтительнее использованию нагрузочных резисторов, так как последние обычно выполняются в форме катушек, что может приводить к возникновению собственной индуктивности, влияющей на характер переходных процессов.

Цифровые нагрузки могут быть сконфигурированы в режимах сопротивления или постоянного тока. В первом случае необходим расчет сопротивлений для создания половинной и полной мощности потребления, во втором достаточно выставить соответствующие уровни нагрузочных токов.

Возможности по формированию волны зависят от моделей оборудования. Бюджетные электронные нагрузки позволяют формировать ступенчатые сигналы с определенными ограничениями — как правило, способностью менять уровень нагрузки с половины до полной, и наоборот. Более продвинутые модели позволяют генерировать импульсные сигналы с формированием двух переходных процессов — по одному для каждого фронта волны. 

Электронная нагрузка Rek RK9716

Оценка токоограничительной способности

Токоограничительная способность важна с точки зрения защиты приборов и подключенного оборудования. Сюда входят три параметра — обычное ограничение, переключение источника режимов и обратное ограничение. Первые два типа схожи, различаясь во второй части вольт-амперной характеристики по степени регулирования выходных параметров, третий обеспечивает линейное снижение и точный контроль выходных характеристик.

Процедура измерения токооограничительной способности сводится к настройке электронной нагрузки на получение минимальной величины тока с дальнейшим поэтапным снижением сопротивления. По достижении предельного значения тока происходит активация защитной схемы с интенсивным падением величины напряжения.

Электронная нагрузка постоянного тока NGI N68036-150-300

Тестирование преобразователей

Преобразователи постоянного тока позволяют стабилизировать и корректировать входные напряжения. Такие системы используются, например, в электрическом транспорте и компьютерной технике. Коэффициент полезного действия преобразователей нередко превышает 95%, но необходимо учитывать, что потребляемая мощность остается неизменной за счет повышения входного тока при снижении выходного напряжения.

Преобразователи постоянного тока используют нескольких видов ограничителей одновременно — защиту от перегрузки по мощности, защиту от токовой перегрузки, блокировку от минимального напряжения. Электронная нагрузка контролирует выходные параметры, позволяя потребление тока только в допустимых режимах, а при срабатывании защиты отключается для восстановления корректных выходных параметров.

Электронная цифровая нагрузка Tonghui TH8214

Как выбрать электронную нагрузку

1) Мощность

Выбранная электронагрузка должна иметь подходящие диапазоны, которые соответствуют выходу испытуемого образца или превышают их. Для определения необходимой мощности электронной нагрузки следует учесть следующие параметры:

• Суммарное потребление энергии устройством.
• Максимальные значения разности потенциалов и тока, которые выдаёт нагрузка.
• Учесть количество необходимых ватт или киловатт.

2) Какой вид электронагрузки требуется: постоянного тока (DC) или переменного (AC).

• Нагрузки постоянного тока позволяют работать с электрохимическими генераторами, АКБ, выпрямителями, блоками-источниками напряжения, фотоэлектрическими панелями, преобразователями и пр.
• Нагрузки переменного тока позволяют протестировать однофазные и трехфазные AC-системы. К примеру такие, как генераторы, силовые преобразователи и инверторы, ИБП, электромоторы, расцепители, автоматы , энергопреобразователи и пр.

3) Пределы входных параметров

Необходимо учесть, как вход электронагрузки повышает гибкость и приводит к меньшим затратам. Существуют версии с функцией автоматического выбора предела входных характеристик. Это помогает взаимодействовать с полной мощностью в широком диапазоне значений.

4) Режимы функционирования нагрузки.

Помимо основных четырёх режимов, существую дополнительные функции управления. Подбирайте нагрузку под свои задачи.

В нашем каталоге представлен широкий выбор профессиональных электронных нагрузок. Свяжитесь с нами любым удобным способом, и специалисты 3Dtool будут рады предоставить подробную консультацию.

Приобрести 3D-оборудование, задать свой вопрос, или сделать предложение, вы можете, связавшись с нами:

• По телефону: 8(800)775-86-69

• Электронной почте:Sales@3dtool.ru

• Или на нашем сайте: 3dtool.ru

Так же мы выкладываем наши материалы в Telegram канале, на Dzen и в нашей группе ВКонтакте