大功率可编程回馈式直流电子负载

什么叫负载？从电子学上来说，负载是相对电源来说的，电源是电能供给者，负载是电能的消耗者，负载就是给电源制造负担的实体，狭义上的负载就是（或等效是）一个电阻。

什么叫电子负载？狭义上的电子负载就是（或等效是）一个可调电阻。

实际的电子负载产品一般由多个电子元件组合而成的，参数可变而受控。

一般地它有多种的消耗电能负载模式，比如恒定电阻、恒定电流、恒定电压、恒定功率等等。

电子负载有什么用途？事实上，几乎所有的电源产品的测试都需要用到电子负载，尽管用一个简单的固定电阻就能对指定的电源进行测试和老化测试，但要对电源产品进行完整参数的测试，有多种工作模式的电子负载还是必不可少的，因为它能模拟一个参数可任意变化的负载，从而可测试电源在各种普通状态和极限状态下的表现。

蓄电池也是电源，蓄电池的放电和放电测试也是免不了需要指定放电参数，以免电池受到伤害，比如恒流放电、恒功率放电、定电量放电、定时放电、过压自停等等，当然这需要电子负载具有条件触发功能，如定时触发、累计值触发、参数阀值触发等等。

什么叫电源的老化测试？电源的老化测试，一般指电源的持续长时间满负荷工作。

这个“持续长时间”是多长？一般24小时或48小时，当然也可以是1小时或0小时，这视乎质量的追求以及成本的要求。

老化测试也称烤机或烧机，就是苛刻地考验它或“努力去烧掉它”的意思，只有那些被极力折磨过而幸存下来的产品才是过硬产品，信誉企业只会将这些卖给用户。

为何要做老化测试？生产线上刚出来的产品，绝大部分都具有了它设计时的完备功能并可以直接投入使用的，但为何还要做老化测试呢？产品质量理论告诉我们，产品故障的的发生大部分都发生初期和末期，末期是到了产品的正常寿命，无法控制，但初期是可以控制的，可以控制在工厂大门之内，那就是在把产品交到用户手上之前做足老化测试，把问题扼杀在工厂内部，正规的厂家就是这么做的，但山寨厂一般不做老化测试，或者说是把老化测试的工作交给了用户，所以我们还是经常买到一些产品，到手没用多久就坏了，其实这就是老化测试未通过的结果，由于用户认领了山寨厂的部分工作，所以一般地山寨产品会识趣地便宜很多。

能量回馈电子负载原理党三磊，丘东元，张波〔华南理工大学电力学院广州510640〕Study on the Theory of Energy Recycling Electronic LoadDANG Sanlei, QIU Dongyuan(Electric Power College, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)摘要：能量回馈型电子负载是一种用于各种电源出厂试验的能够模拟实际电阻负载特性的新型电力电子装置。

它能够实现对所模拟电阻值的无级调剂，并能够实现电能的再生利用，具有节能、体积小、重量轻、节约安装空间、试验性能优良等优点。

本文简要描述了交直流电子负载的结构、原理和操纵方式，并对要紧阻碍系统性能的PWM整流器的工作原理和操纵方法进行了重点分析。

关键字：电子负载，能量回馈，PWM整流器ABSTRACT:The energy recycling electronic load is a new type power electronics instrument that can run with the same function as resistors in the all kinds of power source burn-in test. It can be regarded as a resistor whose value can change smoothly. The device saves energy by feeding burn-in test power back to the utility system. It is lighter, smaller and has a better performance in the test than the normal electronic load. This paper describes the structure, principle and control strategy of AC and DC energy recycling electronic load briefly. The principle and control strategy of the PWM rectifier are studied in-depth.KEYWORDS: electronic load, energy recycling, PWM rectifier1引言电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，它不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，而且可模拟非线性负载的某些特性。

摘要：本系统是以STC12C5A60S2单片机为控制核心，具有深度负反馈的数字程控直流电子负载。

系统通过集成运算放大器和MOS管，构成了可以输出恒压，恒流和恒阻的装置。

单片机通过12位的AD和12位的DA对输出的电压，电流和电压进行检测和反馈，从而控制输出的数据精度和保证了要求范围内的稳定性。

此外，系统还可以通过按键对输入的电压，电流和电阻进行设定,由LCD屏显示电压，电流和电阻的数值，并带有过载保护和声光报警装置。

关键词：单片机负反馈恒流恒压恒阻过载保护一．方案论证与设计1.整体方案设计（见图1）图1 整体设计图2.模块方案比较2.1MCU的模块方案一：采用普通的STC89C51单片机,控制简单。

但自身只有定时器和串口，资源有限。

方案二：STC12C5A60S2单片机在原有51系列单片机的基础上，增加了很多新的功能，比如说IO口驱动能力强，可以使用原来的“准IO口”功能，也可以用推挽输入输出IO、高阻IO、开漏IO等IO形式。

在外设方面增加了AD模块、PWM模块、PLL模块、DAC模块、SPI模块、CAN模块等等。

增大了ROM和RAM，并且有的增加了EEPROM或者FlashROM。

经过比较我们选择了方案二。

2.2恒流模块方案一：采用三极管构成恒流源。

当晶体管处于放大状态时，电路输出的电流恒定。

但三极管受温度影响比较大，而且因温度引起的飘移不能解决，抗干扰能力差，使电路的精度下降。

（见图2）图2 三极管构成恒流源电路图方案二：采用开关电源构成恒流源。

功率管在开关状态，功率小效率高，输出电流的范围大，可以达到题目的要求。

但是，电路比较复杂，存在开关干扰，而且纹波电流比较大。

（见图3）图3 开关电源构成恒流源电路图方案三：采用运放和MOS管等构成恒流源。

如图4，R2为取样电阻，当2脚的电压小于3脚时，tlv2372的输出加大，增加MOS管的导通。

当2脚的电压大于3脚时，tlv2372的输出减小，使MOS管的导通减少，从而保持系统的电流恒定。

程控直流电子负载设计程控直流电子负载是一种专业的测试设备，用于测试电源、电池、电子产品等的性能和稳定性。

程控直流电子负载的设计需要考虑多方面因素，包括额定功率、负载电阻、响应时间、稳定性等等。

下面将对程控直流电子负载的设计进行详细介绍。

一、额定功率程控直流电子负载的额定功率是其最重要的指标之一，它决定了其能够承受的最大电功率。

额定功率的选择需要根据使用环境和测试需求来确定。

通常情况下，程控直流电子负载的额定功率应该比测试电源的额定功率高出一些，以保证其在测试过程中不会因功率过载而导致故障。

二、负载电阻程控直流电子负载的负载电阻需要根据测试电源的输出电压和电流来选择。

负载电阻的选择应该保证程控直流电子负载的输入端和输出端之间的电压降不超过规定范围，在电压和电流范围内保持稳定。

一般来说，负载电阻应该具备线性可变的特性，以适应不同的测试需求。

三、响应时间程控直流电子负载的响应时间是指其从接收到控制信号到实际转换为负载电流所需的时间。

响应时间越短，程控直流电子负载的稳定性越高，测试结果也越准确。

因此，响应时间是一个重要的设计指标之一。

一般来说，程控直流电子负载的响应时间应该控制在几毫秒以内，以保证测试结果的准确性和稳定性。

四、稳定性程控直流电子负载的稳定性是指其输出电流和电压的精度和稳定度。

稳定性是直接影响测试结果准确性的因素之一。

为了提高程控直流电子负载的稳定性，需要采用高质量的元器件和控制电路。

同时，还需要对电源电压波动、温度变化等因素进行优化和控制，以保证稳定性和精度。

五、安全性程控直流电子负载的安全性是设计的基本要求之一。

安全性包括电路安全设计、防护措施、安装位置等多个方面。

在设计过程中，需要考虑到使用环境的安全性，根据不同的使用环境和需求，采取相应的保护措施，保证用户操作和使用的安全性。

六、易用性程控直流电子负载的易用性也是设计的重要考虑因素之一。

易用性不仅包括人机界面的设计，还包括操作方法、故障诊断等方面。

直流电子负载的设计
吴文进;江善和;任小龙
【期刊名称】《常熟理工学院学报》
【年(卷),期】2011(025)004
【摘要】以PIC16C716低功耗单片机为核心设计了可以在恒压和恒流两种模式下工作的直流电子负载.通过功率控制,在恒流模式下,流过负载的电流恒定不变,且电流值可以设定;在恒压模式下,加在负载上的电压恒定不变,且电压值可以设定.系统可以显示电压电流参数,测量误差在0.5%以内.
【总页数】4页(P86-89)
【作者】吴文进;江善和;任小龙
【作者单位】安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽安庆;安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽安庆;安庆师范学院物理与电气工程学院,安徽安庆
【正文语种】中文
【中图分类】TP273.1
【相关文献】
1.直流回馈型直流电子负载的设计与研究 [J], 王成;廖冬初;蔡华锋
2.能馈型直流电子负载的设计与研究 [J], 余婷;王澄睿;蒙怡帆
3.一种简易直流电子负载硬件设计 [J], 张震;赵立伟
4.简易直流电子负载的设计与实现 [J], 卢翠珍;陆大同
5.基于RISC-V微控制器的直流电子负载设计 [J], 罗星扬;傅忠云
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

IT-M3903-10-340操作说明书IT-M3903C-10-340 双向可编程直流电源IT-M3900C是一款回馈式的双向可编程直流电源，集双向电源和回馈式负载功能特性于一体，并将消耗的能量清洁的返回至电网，高效的能量回馈效率不但节省了电能消耗和散热成本，同时不干扰电网运行。

IT-M3903C-10-340 双向可编程直流电源应用领域♦光伏储能：并网逆变器，储能变流器，户用光伏储能一体机♦新能源汽车：BOBC，DC-DC模块，汽车电子设备♦中小功率电机：无人机电机，电动工具电机，电动摩托车电机♦超级电容/电池：电芯，电池模组，电容宽范围输出设计，一台抵多台电源IT-M3900C全系列共有28个型号，输出电压从10V~1500V，单机输出电流最大可达1020A。

采用宽范围的输出设计，相较于传统固定范围输出直流电源，为用户提供了更多的电压和电流组合，让使用更加灵活。

单台电源就可以涵盖用户广阔范围的应用需求，大幅降低电源系统搭建的复杂度及占用空间。

高效的能量回馈IT-M3900C具有能量回收功能，可以将电能无污染的回馈电网，回馈近95%。

所有的回馈过程都是自动且安全的，IT-M3900C配备了自动电网检测系统，实时检测相电压、频率用于电网同步。

不但可以节省电力、暖通空调和制冷设施的成本，减少噪音，而且有助于减少碳排放，保护环境。

双向电流无缝切换IT-M3900C系列将双向电源和回馈式负载功能特性集于一体，既能实现source的功能，提供功率；又具备sink能力，拉载电流。

实现高速的源和载电流模式转换，从而在输出和吸收电流之间进行快速连续的无缝切换，有效避免电压或电流过冲。

对比传统的电源和负载测试方案，不但节省了购机成本，同时也节省了空间，大大简化了机器的连接操作。

应用：微电网测试微电网可看做是小型的电力系统，同时也是一个典型的分布式发电功能系统，因此无论是涉及到的设备生产商还是专业的电网研究实验室，都需要去建立模拟测试需求。

回馈式直流电子负载IT8000系列用户手册型号:IT8000系列版本:V1.1/11,2019声明©Itech Electronic,Co.,Ltd. 2019根据国际版权法，未经Itech Electronic,Co.,Ltd.事先允许和书面同意，不得以任何形式（包括电子存储和检索或翻译为其他国家或地区语言）复制本手册中的任何内容。

手册部件号商标声明Pentium是Intel Corporation 在美国的注册商标。

Microsoft、Visual Studio、Windows和MS Windows是Microsoft Corporation在美国和/或其他国家/地区的商标。

担保本文档中包含的材料“按现状”提供，在将来版本中如有更改，恕不另行通知。

此外，在适用法律允许的最大范围内，ITECH不承诺与本手册及其包含的任何信息相关的任何明示或暗含的保证，包括但不限于对适销和适用于某种特定用途的暗含保证。

ITECH对提供、使用或应用本文档及其包含的任何信息所引起的错误或偶发或间接损失概不负责。

如ITECH与用户之间存在其他书面协议含有与本文档材料中所包含条款冲突的保证条款，以其他书面协议中的条款为准。

技术许可本文档中描述的硬件和／或软件仅在得到许可的情况下提供并且只能根据许可进行使用或复制。

限制性权限声明美国政府限制性权限。

授权美国政府使用的软件和技术数据权限仅包括那些定制提供给最终用户的权限。

ITECH在软件和技术数据中提供本定制商业许可时遵循FAR12.211（技术数据）和12.212（计算机软件）以及用于国防的DFARS252.227-7015（技术数据－商业制品）和DFARS227.7202-3（商业计算机软件或计算机软件文档中的权限）。

安全声明“小心”标志表示有危险。

它要求在执行操作步骤时必须加以注意，如果不正确地执行或不遵守操作步骤，则可能导致产品损坏或重要数据丢失。

在没有完全理解指定的条件且不满足这些条件的情况下，请勿继续执行小心标志所指示的任何不当操作。

课程设计任务书设计九：直流“电子负载”设计，要求其满足：（1）负载工作模式可切换：恒压（CV）、恒流（CC）；(2) 电压设置范围：1~20V;(3) 电流设置范围：100mA~3A。

指导教师(签名)——————年月日电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量(量占空比大小),靠功率管的耗散功率消耗电能的设备,它能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路,根据其在电路中表现的特性可分为感性负载、容性负载、阻性负载和混合性负载。

一般开关电源的调试检测是不可缺少的。

电子负载的基本工作模式(CC/CV)是电子负载在电源产品的设计生产中扮演着很重要的角色，然而直到现在它似乎仍然披着神秘的面纱。

电子负载可以模拟真实环境中的负载（用电器）。

它有恒流、恒阻、恒压和恒功率功能，以及短路，过流，动态等等，应该说所有的电源厂家都会有用，而且也必须有。

电子负载分为直流电子负载和交流电子负载，由于电子负载的应用面问题，本文主要介绍直流电子负载。

电子负载一般分为单体电子负载和多体电子负载，此划分针对用户需求，待测物单一或需多个同时测试而定。

电子负载应该有完善的保护功能。

保护功能分为对内（电子负载）保护功能和对外（被测设备）保护功能。

对内保护有：过压保护，过流保护，过功率保护，电压反向和过温保护。

对外保护有：过流保护，过功率保护，吃载电压荷低电压保护。

选择电子负载应该选择是拥有真保护国内的电子负载。

如果功能是由硬件实现的，保护速度会很快。

如果是由软件实现，速度有滞后性，并且模组死机的话将会发生危险。

由于电子负载的特殊性能（提供强大的测试环境，以满足不同的外界需求），故在电子仪器仪表中占有很大的一片市场（主要适用于各种电源、电池、适配器及需要电子负载测试场合），摘要 (4)第一章电子课程设计题目及要求1.题目 (4)2.任务 (4)3. 要求 (4)第二章电子负载基本原理1. 恒压模式电路 (5)2. 恒流模式电路 (6)第三章部分元件介绍1. 三极管的介绍 (8)2. MOS管的介绍 (9)3. 集成运算放大器的工作原理 (10)第四章电路设计与仿真结果1. 恒压模式电路图 (13)1.1 恒压模式最小输出电压1.283V时的仿真结果 (13)1.2 恒压模式最大输出电压22.234V时的仿真结果 (14)2. 恒流模式电路图 (15)2.1 恒流模式最小输出电流235.306mA时的仿真结果 (15)2.2 恒流模式最大输出电流3.429A时的仿真结果 (16)第五章所用元件1. 元件列表 (17)第六章课程小结1 课程小结 (17)2 致谢 (18)3 参考文献 (19)摘要随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的迅速发展，为电源检测技术带来了革命性的变化。

手册目录Manual Catalog型号产品名称主要参数分类页码家用电器便携设备汽车电子实验室生产线自动化照明研发携手同心 惠及未来常州同惠电子股份有限公司研发、生产、销售各类电力电子测试仪器，包括交流电源、直流电源、程控直流电子负载、数字功率计等。

广泛应用于教学实验、产线、自动化设备、研发、汽车电子等行业。

程控电子负载33个型号TH8200系列 13个型号TH8300系列 11个型号TH8400系列 9个型号同惠电力电子产品程控直流电源61个型号TH6200系列 5个型号TH6300系列 9个型号TH6400系列 5个型号TH6500系列 6个型号TH6600系列 3个型号TH6700系列 12个型号TH6900系列 21个型号数字功率计18个型号TH3300系列单相， 4个型号TL3300系列单相， 5个型号TH3400系列多通道，3个型号TH3430系列单通道， 3个型号TH3440系列多通道， 3个型号程控交流电源3个型号TH7100系列单相 3个型号- 产品分布 -测试系统TH300系列电源自动测试系统Page400-624-1118 同惠电子 - 电力电子产品前言TH7100系列程控交流电源采用了线性放大电路设计技术，适用于低杂波、高稳定性的测试需求。

输出电压范围0-300V 、输出频率45-500Hz 、输出功率分别为500VA 、1kVA 、2kVA 。

TH6000系列程控电源为同惠自行研发的，功率范围涵盖了96W-15kW （单机）、最大可扩展至480kW ，电压从30V 到1000V 、电流从3A 到360A 。

包含了线性程控直流电源、开关式程控直流电源、双向回馈式程控直流电源三大类不同输出模式，基本满足大多数场合的应用。

具体分布如下：▏TH6200系列双范围可编程直流电源 F11 - F14线性、程控输出设计，96W-108W ，双电压、双电流输出范围，纹波小、噪声低、精度高、稳定性强。

直流电子负载测试的基础知识
直流电子负载性能特性的好坏将直接影响工程质量、性能评价、参数分析、设备验收、校准结果以及用户利益，要有针对性能特性的测试方法。

但是，目前我国还没有关于直流电子负载测试方法的标准，而普遍依据的测试方法是根据生产厂商的说明书或用户协议进行。

因此生产厂商和使用单位以及计量校准单位都意识到：开展直流电子负载测试方法的研究已是当务之急，因此，本项目在深入调研，充分试验论证的基础上，形成了“直流电子负载测试方法标准草案”，其主要工作体现在规范直流电子负载术语、论证直流电子负载参数测试方法两方面。

 直流电子负载是能吸收直流电能，并将吸收的直流电能耗散、储存或回馈电网的一种电子电路装置，该装置所吸收的电流大小可以调节或设置，其端口输入特性符合欧姆定律。

直流电子负载应用量很大，其主要通过模拟实物负载和负载波形，既可以实现对电源供应器规格特性的测试，也可作为ATE 或ATS系统的组成单元，在线对充电器、蓄电池等的寿命特性及功率电子元器件的参数特性进行测试。

直流电子负载的种类型号除了美国AGILENT公司、NHR公司、AMETEK公司、德国H&H、日本菊水、韩国UNICORN的产品外，国内厂家如山东艾诺、北京大华无线电仪器厂、南京亚锐、杭州威博科技、台湾CHROMA、I-TECH、固纬、PRODIGIT(博计)等企业的产品在应用量上也占了相当大的份额。

 直流电子负载名词术语
 国内外直流电子负载生产厂家较多，种类型号复杂，而我国没有相关的标准对直流电子负载的术语定义、要求、试验方法、检验规则、安全性能等进行规范和统一，产品质量、性能指标差异较大，名称术语均不一致，造成各。

一01 02二01电子负载的分类及其工作方式 电子负载是指用电子器件实现的负载功能，通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量，使功率管耗散功率，消耗电能的设备。

电子负载根据接入电流的不同分为直流电子负载和交流电子负载，一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式。

电子负载广泛运用于飞机、舰船、发电机组、蓄电池、蓄电池组日常维护、放电、活化实验、电源设备实验、老化、电参数性能测试、科研生产、教学等各个领域。

电子负载的分类 根据负载接入电流类别的不同，电子负载可分为直流电子负载和交流电子负载。

直流电子负载 直流电子负载是能吸收直流电能，并将吸收的直流电能耗散、储存或回馈电网的一种电子电路装置，该装置所吸收的电流大小可以调节或设置，其端口输入特性符合欧姆定律。

直流电子负载应用量很大，其主要通过模拟实物负载和负载波形，既可以实现对电源供应器规格特性的测试，也可作为ATE或ATS系统的组成单元，在线对充电器、蓄电池等的寿命特性及功率电子元器件的参数特性进行测试。

交流电子负载 交流电子负载是指能模拟真实负载某些特性的电子设备，其不仅可模拟不同数值的电阻、电感、电容及它们的组合，对于非线性负载某些特性也可模拟。

电子负载通过控制输入电流达到模拟各种负载的目的。

具有调节方便、通用性强、精度高、稳定性好等优点。

电子负载的工作方式简介 电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量(占空比)，靠功率管的耗散功率消耗电能的设备，它能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路，模拟负载是感性阻性和容性，容性负载电流上升时间。

它的基本工作方式有恒压、恒流、恒阻、恒功率这几种。

恒定电流方式 在定电流模式中，在额定使用环境下， 不论输入电压大小如何变化， 电子负载将根据设定值来吸收电流。

若被测电压在5～10V变化，设定电流为100mA，则当调节被测电压值时，负载上的电流值应维持在100mA不变, 而此时负载值是可变的。