电子负载定义
如图所示,电子负载是通过电子电路实现对负载特性模拟的装置,不同于传统的RLC负载,电子负载允许被测设备的输出电压大范围变化,通过精确控制输入电流模拟多种负载特性,完成对电源、功放、驱动器等设备的考核。根据工作原理可以分为能耗型电子负载和回馈型电子负载;根据输入形式可以分为直流电子负载和交流电子负载。

电子负载示意图
根据工作原理分类
01、能耗型电子负载

能耗型电子负载原理图
能耗型电子负载通过控制线性功率管的伏安特性达到控制功率管的耗散功率的目的,能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以模拟负载短路,负载的阻性、容性或感性特征,负载电流上升下降时间。能耗型电子负载100%将输入电能转化为热能消耗掉,不合适大功率场合使用。
02、回馈型电子负载

回馈型电子负载原理图
随着技术的发展,被测设备的功率越来越大,能耗型电子负载发热量大、浪费严重的缺点越来越明显,采用并网回馈技术的回馈型电子负载应用越来越广泛。回馈型电子负载将输入电能可控的回馈到交流电网或直流母线,供给被测设备循环利用,回收利用效率可达90%以上,发热量小,节约电量可以迅速抵消设备投资。
根据输入形式分类
01、直流电子负载
输入是直流电压的电子负载,可以进一步细分为直流能耗型电子负载和直流回馈型电子负载。
02、交流电子负载
输入是交流电压的电子负载,可以进一步细分为交流能耗型电子负载和交流回馈型电子负载。交流电子负载是在直流电子负载的基础上增加输入整流器,把输入的交流电整流成直流电。输入整流器可以采用二极管整流器,输入功率因数不可控;也可以采用PWM整流器,输入功率因数可调,可以模拟阻性、感性或容性负载。下图为湖南银河天涛TAL系列回馈式交流老化电子负载以及TAS系列回馈式交流精密电子负载。
典型应用
◆ 电源测试老化
◆ 电池测试老化
◆ 充电机测试老化
◆ 功放测试老化
◆ 电机驱动器测试老化
发展趋势
随着电力电子技术的发展,被测设备智能化程度的提高,仅仅通过电子负载进行一些简单的功率测试已经远远不能满足用户的需求。电子负载有两个发展趋势十分明显:
适应谐波丰富的方波输入
随着电力电子设备的大量使用,其输出往往不是平滑的直线或正弦波形,而是含有大量谐波成分的方波。电子负载必须适应这样的输入形式,甚至还能模拟各种谐波电流成分。
全面模拟被测对象的性能
简单的按照时间顺序分段模拟负载性能已经不能满足测试需求,需要根据多种参数触发条件自动改变负载性能,把电子负载升级换代为各种负荷模拟器,例如电池模拟器、电网模拟器和电机模拟器等。