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為什么電子負(fù)載不能串聯(lián)使用？

來(lái)源：青島康思電子科技有限公司   2022年08月30日 10:51  
如今隨著電子產(chǎn)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(fù)載型號(hào)非常有限。于是很多人就會(huì)考慮將多臺(tái)電子負(fù)載串聯(lián)的辦法，但是絕大部分的電子負(fù)載都是無(wú)法串聯(lián)使用的。

電子負(fù)載和直流電源一樣，具有正、負(fù)極接線端子，一般用于電源產(chǎn)品的測(cè)試時(shí)吸收電源的功率。當(dāng)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(yáng)能板等都會(huì)使用到電子負(fù)載。

 

1.jpg

如果我們要測(cè)試一個(gè)固定輸出 20V，最大電流 5A，功率 100W 的直流電源，那我們就必須使用一臺(tái)電壓、電流及功率與之相當(dāng)，甚至更大的電子負(fù)載來(lái)吸收來(lái)自電源的功率。因?yàn)殡娫词且粋€(gè)恒定電壓輸出 20V 的恒壓 CV 源，測(cè)試時(shí)電子負(fù)載就需要工作在恒流 CC 模式，并設(shè)定其電流從 0A 至 5A 之間。當(dāng)然，如果是其他類型的恒流 CC 直流電源，電子負(fù)載就需要工作在恒壓 CV 模式，還有一些情況需要電子負(fù)載工作在 CR 或者 CP 模式。
通常如果被測(cè)的直流電源的功率較大，而單個(gè)的電子負(fù)載沒有足夠的功率，我們可能會(huì)希望將多個(gè)電子負(fù)載進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)來(lái)擴(kuò)展電子負(fù)載的功率。如果是電流不  夠，我們可以通過將多臺(tái)電子負(fù)載并聯(lián)起來(lái)，但如果電壓不夠，是否也可以使用幾臺(tái)電子負(fù)載進(jìn)行串聯(lián)呢？
如果你這樣做，估計(jì)你不但不能夠?qū)崿F(xiàn)你的測(cè)試目的，更可能得到的結(jié)局是損壞電子負(fù)載。

接下來(lái)我們就一起分析這是為什么？當(dāng)然，我們必須事先了解電子負(fù)載是如何工作的，這個(gè)在之前的博客文章中有介紹。電子負(fù)載是通過控制和調(diào)整跨接在其輸入端的FET 功率場(chǎng)效應(yīng)管 RDS，似乎將多臺(tái)電子負(fù)載串聯(lián)應(yīng)該沒有什么大問題。如圖 2 所示，假如我們將兩臺(tái)串聯(lián)的電子負(fù)載都設(shè)置為 CC 模式，而且設(shè)置為*相同的電流值，譬如都設(shè)置為 10.00A。但實(shí)際上電子負(fù)載不可能是絕對(duì)的 10.00A，如果其中一臺(tái)實(shí)際為 9.99A，而另外一臺(tái)為 10.01A。這樣一來(lái)，電子負(fù)載 2 就不可能達(dá)到其設(shè)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(fù)載 1 上使得它過壓損壞。

2.jpg

也有人建議兩臺(tái)電子負(fù)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(shí)現(xiàn)設(shè)定電壓、電流點(diǎn)的工作狀態(tài)。但是如何讓這兩臺(tái)電子負(fù)載進(jìn)入到設(shè)定的 CC 及 CV 工作點(diǎn)？

假設(shè)我們先設(shè)定好電子負(fù)載，然后再將負(fù)載連接到被測(cè)電源，設(shè)定于 CC 模式的電子負(fù)載因?yàn)闆]有任何電流，因此將 FET 的RDS  設(shè)置為 0（短路）；而設(shè)定于 CV 模式的電子負(fù)載因?yàn)闆]有任何電壓，將 FET 的 RDS 設(shè)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(fù)載上，就可能損壞。
有一種折中的方法，通過調(diào)節(jié)直流電源的上電電壓斜率，讓被測(cè)的電源慢慢的抬升其輸出電壓（需要被測(cè)電源具備這樣的能力），這樣有可能讓這兩臺(tái)串聯(lián)的電子負(fù)載進(jìn)入設(shè)定的工作點(diǎn)。
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(fù)載的保護(hù)，兩臺(tái)電子負(fù)載分別會(huì)進(jìn)入短路或開路的情況，依然會(huì)導(dǎo)致電源的電壓 100V 加載到電子負(fù)載輸入端的情況，損壞電子負(fù)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(tái)電子負(fù)載進(jìn)行串聯(lián)實(shí)現(xiàn)更高電壓測(cè)試！


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