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电子负载装置的便捷使用方法(2)
非线性模式篇

电子负载装置的“隐情”

在本公司电子负载装置的基本工作模式中,包括如下(图1)所示模式。而且,原则上需要按照“二选一”设置适用于试验对象和试验内容的工作模式

※另外还有恒流+恒压,恒阻+恒压模式的产品。

图1

其实,这里面还有不能说的“隐情”(笑)。在电源,电池及直流-直流转换器等的试验中,需要有和消耗电流的实际负载(电路)相对应的“虚拟负载”,在电子负载装置普及前,一般使用的是滑动电阻器,耗电量较大的灯泡,电热器等。但是,这些装置也存在不方便的地方,比如,很难实施负载变动试验等动态试验,而更为重要的是,其工作状态下实际负载存在较大的差异,无法进行精细的工作验证。

因此,如果有一种装置拥有“与实际负载工作模式相近的”电路结构,试验做起来就会很方便,电子负载装置就是基于这样的想法开发出来的。最初的电子负载工作模式只有恒阻(CR)和恒流(CC)两种,后来又加上了充电电池试验所需的恒压(CV),恒功率(CP)模式,这四种模式构成了电子负载装置的基本工作模式。

但是。即使是电子负载装置,也只不过是上述的“与实际负载工作模式‘相近’”。和实际负载还是有区别的。实际的负载很多并不是以“固定的模式”工作,而是采用复合工作模式,例如,开始是恒流工作模式,当电压超过某个阈值时,又变成恒压工作模式等。实际的工作模式并不是取决于试验对象的工作情况,而是由于电子负载装置电路才这样工作的。

西装有S,M,L等的成衣尺寸。可能某个成衣尺寸也有人穿着正好合身,但更多的是,虽然有点不合身,“算了,又不是不能穿,就这样吧”,很多人都有这样的想法。电子负载装置的工作模式和这种情况也很类似,看似提供几种选项,让客户进行自由选择,而实际上之所以出现这种情况是因为供应商…(啊,我是不是不该写这些?)。
当然,这不能完全说是态度不诚实,事实上是出于各方面的考虑。比如,通过(以最大公约数方式)汇总条件,确保成本优势;或通过简化设置条件实现“易用性(简易易懂)”;又或者是现有的产品阵容已足够实用(这样算蒙混过关了吧)。

通过非线性(任意波形:ARBitrary)模式实现“更加真实的”实际负载模拟

但是,后来出现了划时代的产品。那就是PLZ-5W系列产品。该PLZ-5W在现有的4种模式的基础上,配备了称之为非线性(任意波形:ARBitrary)模式的新功能。在该模式下,通过输入横轴电压/纵轴电流的x-y数据,并制作成表格,就可以根据输入电压通过电流。
(图2)是在PLZ5W的选配软件(Wavy for PLZ-5W)画面进行ARB模式设置的示例。可以设置图2所示的指数函数型工作模式。

图2

例如,将如下的数据设置到PLZ-5W中,就可以完成二极管的正向特性模拟实验(图3)。

图3

实际输入到PLZ-5W时,横轴电压需要达到最大值157.5V。在上述示例中,2.600V的下方为157.500V,电流输入0.000,但2.6V至157.5V之间的电流为直线(0A)。

同样,在发电机等的评估中,可以进行如下所示的状态模拟:“0.1V至5.0V为10A的恒流,当超过5V(50W)时,电流呈抛物线状下降,当超过10V时,不再通过电流(0A)”(图4)。

图4

在这种情况下,从0W开始直线上升,当超过5V时,非线性下降。在接近60W时达到峰值,然后逐渐下降至0W,绘制出P-V曲线。PLZ-5W系列具有功率(W)记录功能,因此无需使用其他的检测仪器,就可以获取上述的P-V曲线。

此外,尽管有些不太现实,如下的抛物线特性或许也可以模拟(可能只有我不知道,事实上已经面世了)(图5)。

图5

除模拟上述的实际负载之外,本产品还可以进行理论值验证,进行现实条件下不可能出现的严酷实验等,随心所欲地用于各种评估。我们还准备了展示机,如果您感兴趣,欢迎联系本公司的营业部门。

TEXT BY
原 常典
手机beat365事业推进部 SE课 主任

[主要产品开发业绩]
定制充放电电源装置,充放电电源装置PFX20W-12,PFX2000系列
直流稳定电源 PMR系列,电源控制器PIA4800系列
定制充放电系统(PFX2500系列等)
定制电源系统,定制电子负载系统,定制燃料电池评估系统

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