DC电子负载最初是一种用于测试DC电源的特殊产品。DC电子负载显示了电源对各种负载条件的反应。使用FET开关和非电抗组件避免了共振和不稳定。随着越来越多的电子设备转换和储存能量，DC电子负载越来越受欢迎。它们可用于测试大多数DC电源，包括电池、太阳能电池板、LED驱动器、DC-DC转换器和燃料电池。
提示1。测试电池恒流(CC)模式。
目前的优先模式是DC电子负载测试模式中最流行的模式。该设置的基本用途是测量储存在电池中的总能量。当电池提供电流时，电压会下降。根据这个特性（电压曲线），我们可以根据时间来预测电池的容量。
1:25oC时18650A锂离子电池规格表。
作为恒流测试的例子，我们使用锂离子18650电池。以毫安为单位的容量(C)用于计算充放电电流。充电时，电流限制为0.5C(在我们的例子中为1250ma)，需要在电池电压达到4.2V之前停止充电。见表1。
放电使用类似的恒定电流过程。不建议使用较大的电流消耗，因为它会缩短电池寿命。同样，当电池达到低压极限（2.5V）时，必须停止供电，以防止进一步的潜在损坏。图2中的放电曲线显示了电池的运行时间。
电池可以以最大的速度支持放电。然而，如果锂离子电池以该值的一小部分放电，它将产生更高的容量。低温会影响电压和容量。
电池的许多其他属性取决于DCDC电子负载、容量、内阻、长期充放电性能、低温行为和极端恶劣情况。容量是最常见的容量，因为它会延长电池的运行时间。例如，使用可变电流消耗来模拟设备从睡眠模式进入活动状态时的测试可以描述电池如何承受各种放电速率。如下图1所示。
图1：18650电池以几种速率放电。
锂离子电池在狭窄范围内工作时，使用寿命长。避免高充电电压（>4.1V）和低放电电压（2.6V）会降低电池的压力。计算电池容量将放电电流500ma乘以运行时间为4.5h或2250mah。由于2.6至4.1V的窄工作范围，测量的容量略低于规定的容量。
表2：配置通道1上的负载模块，拉动恒定电流。
表2显示了可编程仪器(SCPI)的标准命令，用于配置当前优先级负载。
技巧2。测试电源的瞬态响应。
绝大多数电源使用电压调节电路提供恒定电压。然而，在某些情况下，负载可能超过电路维持恒定电压的能力，因此可能会出现瞬态电压峰。
为了更好地量化瞬态响应，请设置负载，使电源以最大电源电流的一半提供全输出电压。然后突然增加负载，迫使电源提供最大电流，然后减少负载，将电源恢复到一半。
从负载的显著变化中恢复电源所需的时间称为瞬态响应时间。请参见图2。
瞬态响应时间显示了电源在稳定范围内恢复所需的时间。
如果稳定在沉降范围内，则认为供应已恢复。例如，罗德和施瓦茨E36312A规定，在15mV稳定带内恢复不到50us。这是最大输出电流负载变化的50%到100%。
使用负载电阻器和开关来测量响应时间可能会带来挑战。功率电阻器（通常是缠绕组件）具有电感，与电源的瞬时相互作用。采用DC电子负载避免了这种额外的相互作用。
直流电子负载可以配置为电阻或恒定电流模式，以实现这些测量。在前者中，需要计算所需电流（50%或100%）所需的电阻值。后者只要求将负载设置为所需的电流值。
负载配置好后，下一步就是创建一个波形(步长或脉冲)，以生成瞬态的方式为电源供电。Keysightn6700系列有一系列内置波形，可以简化此操作。只需描述几个点就可以生成动态负载。当电流值从50%变为100%时，阶跃波形会产生一个瞬态，脉冲会产生两个瞬态，每个边缘一个。见图3。
图3：选择脉冲波形产生动态电流。
技巧3：测试电源的限制电流能力。
如果发生故障，电源包括限流保护电路。保护电源本身和连接设备。使用原设备制造商（OEM）电源时。重要的是要知道这种性能适合预期的应用程序。
通常有三种类型的电流限制。
常规限流
它是一种可以在恒定电压(CV)到恒定电流(CC)之间转换的电源。
折返限流电源。
前两个在功能上非常相似，但恒定电流区域的调节程度不同（请参见图4）。在电源CV/CC能力的情况下，该区域是可调的。
图4：这三种限制设计的电压与电流之间的关系。
测试限流能力。
该测试始于从电源中获得最小电流的DC电子负载。当监测输出电压和电流时，负载电阻会逐渐降低。随着电流的增加，输出电压保持恒定，直到达到电流极限，然后电压下降。
这种下降被称为交叉区域。随着负载电阻的进一步降低，电源的限流电路现在正在移动。高质量的电源将迅速过渡到这个恒定的电流区域。
技能4测试DC-DC转换器。
DC-DC转换器也可以在其工作范围内接受各种输入电压，并提供隔离稳定的输出电压。它们在电子产品中的使用很常见。应急车辆还可以使用电压DC-DC转换器为计算机及其外围设备供电。
许多计算机需要14-19V的DC电源电压，使用DC-DC转换器直接从车辆的12V电池为这些设备供电，比使用AC电源逆变器为每个设备供电要高得多。AC-DC电源。
DC-DC转换器效率高，通常优于96%，是一种恒定功率(CP)装置。在恒定负载下，随着电源电压的降低，它们会通过增加输入电流来消耗恒定功率。见图5。
图5：电源电压范围内的恒定功率曲线。
保护转换器
考虑到其性质，转换器需要不止一个电流限制。转换器在较低的电源电压下需要更多的电流，而在较高的电压下需要更少的电流。设置一个单一的限值来处理低压下所需的大电流，这将无法在较高的电源电压下保护转换器。在较高的电压下，转换器在跳闸电流保护前会承受过多的功率。关键是选择具有过功率保护(OPP)或输出列表功能的电源。
当过流继续存在时，第二种保护措施是过流保护（OCP）也可以禁止输出。在电流极限下，电源保持电流恒定（CC），但允许输出电压降低。电压可降低到转换器的工作电压以下，使其进入不稳定状态。过流保护通过切断电源输出来防止这种情况。
第三个保证措施是在DC电子负载上设置一个欠压抑制器。在测试过程中，DC电子负载通过监测转换器的输出电压来保护转换器，在提供标称电压时吸收电流。在转换器恢复正确的输出电压之前，禁止关闭负载。
测试电源转换器。
N6700系列模块化电源系统提供了一台四槽大型机器，也可以容纳一个N6790ADC电子负载和一个底盘中的电源模块。可编程不同电压的电源模块也可以轻松模拟汽车的变化电压，可配置为吸收恒定功率的负载可从电源中提取85W功率。85W负载代表一台笔记本电脑和连接到转换器的多个外围设备。
每个电压每个电压下计算的效率是转换器的输出功率除以输入功率。前者由供应产生和测量，后者由负载测量。
结果显示
一开始，当转换器为85W负载供电时，应施加18V电压。通过降低500毫V步长的电压，并在每个电平下测量输入电压和电流，以继续测试。这个过程一直持续到输入电压达到转换器的下限。在这种情况下，它是9V。见图6。此时，负载通过欠压抑制电路从转换器上移动。一旦重新施加有效的输入电压，转换器就更容易恢复。
结果表明效率在97-98%之间。
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