電子負載能否串并聯(lián)工作？

如今隨著電子產品電壓的不斷攀升,400V,600V甚至1000V,能滿足如此高電壓的電子負載型號非常有限。于是很多人就會考慮將多臺電子負載串聯(lián)的辦法,但是絕大部分的電子負載都是無法串聯(lián)使用的。

電子負載和直流電源一樣,具有正、負極接線端子,一般用于電源產品的測試時吸收電源的功率。當然,除了直流電源,包括DC-DC適配器,鋰電池,燃料電池或者太陽能板等都會使用到電子負載。

電子負載為什么不能串聯(lián)使用? 如果我們要測試一個固定輸出20V,zui大電流,功率100W的直流電源,那我們就必須使用一臺電壓、電流及功率與之相當,甚至更大的電子負載來吸收來自電源的功率。因為電源是一個恒定電壓輸出20V的恒壓CV源,測試時電子負載就需要工作在恒流CC模式,并設定其電流從0A至之間。

當然,如果是其他類型的恒流CC直流電源,電子負載就需要工作在恒壓CV模式,還有一些情況需要電子負載工作在CR或者CP模式。關于直流電源及電子負載的恒壓CV或恒流CC模式,可以閱讀我之前的博客文章。

通常如果被測的直流電源的功率較大,而單個的電子負載沒有足夠的功率,我們可能會希望將多個電子負載進行串聯(lián)或并聯(lián)來擴展電子負載的功率。如果是電流不夠,我們可以通過將多臺電子負載并聯(lián)起來,但如果電壓不夠,是否也可以使用幾臺電子負載進行串聯(lián)呢? 如果你這樣做,估計你不但不能夠實現(xiàn)你的測試目的,更可能得到的結局是損壞電子負載。

接下來我們就一起分析這是為什么?當然,我們必須事先了解電子負載是如何工作的,這個在之前的博客文章中有介紹。電子負載是通過控制和調整跨接在其輸入端的FET功率場效應管RDS,似乎將多臺電子負載串聯(lián)應該沒有什么大問題。

如圖2所示,假如我們將兩臺串聯(lián)的電子負載都設置為CC模式,而且設置為*相同的電流值,譬如都設置為10.00A。但實際上電子負載不可能是的10.00A,如果其中一臺實際為9.99A,而另外一臺為10.01A。

這樣一來,電子負載2就不可能達到其設置值,因此,它就不停的減小FET的RDS直到0(短路),這樣所有的電壓就全部加載到電子負載1上使得它過壓損壞。 電子負載為什么不能串聯(lián)使用? 也有人建議兩臺電子負載分別工作于恒流CC模式和恒壓CV模式,而且這似乎可以實現(xiàn)設定電壓、電流點的工作狀態(tài)。

但是如何讓這兩臺電子負載進入到設定的CC及CV工作點? ·假設我們先設定好電子負載,然后再將負載連接到被測電源,設定于CC模式的電子負載因為沒有任何電流,因此將FET的RDS設置為0(短路);而設定于CV模式的電子負載因為沒有任何電壓,將FET的RDS設置為+∞(開路)。所以在電源接入的瞬間,電源上的所有電壓100V都加載到CV模式的負載上,就可能損壞。

·有一種折中的方法,通過調節(jié)直流電源的上電電壓斜率,讓被測的電源慢慢的抬升其輸出電壓(需要被測電源具備這樣的能力),這樣有可能讓這兩臺串聯(lián)的電子負載進入設定的工作點。 ·即使這樣,如果在工作過程中出現(xiàn)任何異常,觸發(fā)電子負載的保護,兩臺電子負載分別會進入短路或開路的情況,依然會導致電源的電壓100V加載到電子負載輸入端的情況,損壞電子負載。
通過以上分析,我相信你已經(jīng)非常清楚為什么我們不推薦多臺電子負載進行串聯(lián)實現(xiàn)更高電壓測試!

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