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電子負載裝置的便捷使用方法(2)
非線性模式篇

電子負載裝置的“隱情”

在本公司電子負載裝置的基本工作模式中,包括如下(圖1)所示模式。而且,原則上需要按照“二選一”設置適用于試驗對象和試驗內容的工作模式。

※另外還有恒流+恒壓,恒阻+恒壓模式的產品。

圖1

其實,這里面還有不能說的“隱情”(笑)。在電源,電池及直流-直流轉換器等的試驗中,需要有和消耗電流的實際負載(電路)相對應的“虛擬負載”,在電子負載裝置普及前,一般使用的是滑動電阻器,耗電量較大的燈泡,電熱器等。但是,這些裝置也存在不方便的地方,比如,很難實施負載變動試驗等動態試驗,而更為重要的是,其工作狀態下實際負載存在較大的差異,無法進行精細的工作驗證。

因此,如果有一種裝置擁有“與實際負載工作模式相近的”電路結構,試驗做起來就會很方便,電子負載裝置就是基于這樣的想法開發出來的。最初的電子負載工作模式只有恒阻(CR)和恒流(CC)兩種,后來又加上了充電電池試驗所需的恒壓(CV),恒功率(CP)模式,這四種模式構成了電子負載裝置的基本工作模式。

但是。即使是電子負載裝置,也只不過是上述的“與實際負載工作模式‘相近’”。和實際負載還是有區別的。實際的負載很多并不是以“固定的模式”工作,而是采用復合工作模式,例如,開始是恒流工作模式,當電壓超過某個閾值時,又變成恒壓工作模式等。實際的工作模式并不是取決于試驗對象的工作情況,而是由于電子負載裝置電路才這樣工作的。

西裝有S,M,L等的成衣尺寸??赡苣硞€成衣尺寸也有人穿著正好合身,但更多的是,雖然有點不合身,“算了,又不是不能穿,就這樣吧”,很多人都有這樣的想法。電子負載裝置的工作模式和這種情況也很類似,看似提供幾種選項,讓客戶進行自由選擇,而實際上之所以出現這種情況是因為供應商…(啊,我是不是不該寫這些?)。
當然,這不能完全說是態度不誠實,事實上是出于各方面的考慮。比如,通過(以最大公約數方式)匯總條件,確保成本優勢;或通過簡化設置條件實現“易用性(簡易易懂)”;又或者是現有的產品陣容已足夠實用(這樣算蒙混過關了吧)。

通過非線性(任意波形:ARBitrary)模式實現“更加真實的”實際負載模擬

但是,后來出現了劃時代的產品。那就是PLZ-5W系列產品。該PLZ-5W在現有的4種模式的基礎上,配備了稱之為非線性(任意波形:ARBitrary)模式的新功能。在該模式下,通過輸入橫軸電壓/縱軸電流的x-y數據,并制作成表格,就可以根據輸入電壓通過電流。
(圖2)是在PLZ5W的選配軟件(Wavy for PLZ-5W)畫面進行ARB模式設置的示例??梢栽O置圖2所示的指數函數型工作模式。

圖2

例如,將如下的數據設置到PLZ-5W中,就可以完成二極管的正向特性模擬實驗(圖3)。

圖3

實際輸入到PLZ-5W時,橫軸電壓需要達到最大值157.5V。在上述示例中,2.600V的下方為157.500V,電流輸入0.000,但2.6V至157.5V之間的電流為直線(0A)。

同樣,在發電機等的評估中,可以進行如下所示的狀態模擬:“0.1V至5.0V為10A的恒流,當超過5V(50W)時,電流呈拋物線狀下降,當超過10V時,不再通過電流(0A)”(圖4)。

圖4

在這種情況下,從0W開始直線上升,當超過5V時,非線性下降。在接近60W時達到峰值,然后逐漸下降至0W,繪制出P-V曲線。PLZ-5W系列具有功率(W)記錄功能,因此無需使用其他的檢測儀器,就可以獲取上述的P-V曲線。

此外,盡管有些不太現實,如下的拋物線特性或許也可以模擬(可能只有我不知道,事實上已經面世了)(圖5)。

圖5

除模擬上述的實際負載之外,本產品還可以進行理論值驗證,進行現實條件下不可能出現的嚴酷實驗等,隨心所欲地用于各種評估。我們還準備了展示機,如果您感興趣,歡迎聯系本公司的營業部門。

TEXT BY
原 常典
解決方案事業推進部 SE課 主任

[主要產品開發業績]
定制充放電電源裝置,充放電電源裝置PFX20W-12,PFX2000系列
直流穩定電源 PMR系列,電源控制器PIA4800系列
定制充放電系統(PFX2500系列等)
定制電源系統,定制電子負載系統,定制燃料電池評估系統

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