【经验】电子负载模拟负载条件时，出现瞬间电压/电流过冲的原因是什么？如何解决？

时间： 2020-11-06 来源：Chroma

技术问答

实际应用过程中,电子负载模拟负载条件时可能会遇到瞬间电压/电流过冲,今天跟大家分享的案例为三种常见过冲的原因与对策，一起来看一下！

案例一

Von点设置过低导致DUT带载起机过程中电流过冲

测试条件：

DC:Vset=10V、Iset=60A

Load:CC=30A、Von=0V、Latch=ON、LVP=OFF

动作流程：

Load OFF>>Load ON>>DC ON，过冲波形如下：

过冲原因：

带载起机过程中Von点设置过低,负载电压在接近Von附近时开始Sink电流；而此时DUT输出电压无法满足负载设定,负载饱和(近似短路状态);待DUT以类似短路状态启机，就会看到明显的电流过冲。

对策：

其它条件不变，根据需要适当提高Von设定,如改为Von=7V，波形如下：

案例二

Von Latch=ON导致DUT带载起机过程中电流过冲

测试条件：

DC:Vset=10V、Iset=60A

Load:CC=30A、Von=7V、Latch=ON、LVP=OFF

动作流程：

DUT拉载正常后>>DC OFF>>DC ON，过冲波形如下：

过冲原因：

DUT拉载正常后,负载进入Sink电流状态；待DUT停止输出后,负载持续Sink电流,而此时DUT输出电压无法满足负载设定,负载饱和(近似短路状态);待DUT再次重启(以类似短路状态启机)，就会看到明显的电流过冲。

对策1: 其它条件不变，将Von Latch改为OFF后，波形如下：

对策2: 其它条件不变，将LVP改为ON后，波形如下：

LVP功能：

此功能为低压保护功能，是为了预防负载低压开始Sink电流而导致的电流过冲；LVP保护目前只针对6310A/6330A/63600负载（631XXA/633XXA系列机种中，PCB版本C以上及FPGA版本2.10以上支持，63110A/63310A不支持此功能）

案例三

外部接入开关控制拉载导致电压/电流过冲

如图A，当开关投入(短路)时，如同输入一脉冲讯号，而由于线路上的杂散组件所造成的效应(串联电感与并联电容谐振)，将会产生一瞬间高压造成功率晶体损坏，因而造成负载短路炸机。

图A 电子负载与待测物接线示意图

图B 仿真用电路图

图B为仿真用电路图，图C为实际模拟的结果，可观察到当开关投入时会产生超出原先设定的脉冲，此结果可能会超出负载内部元器件最高耐压。

图C 仿真电子负载与电源间开关切换突波图

对策：

在测试过程中，若当整个回路因功率晶体被高压击穿而短路时，此时若使用能量来源为电池或其他大功率的电源时，将因被短路而有持续的大电流通过电子负载内部，此时应立即将负载与待测物断开。若无法将待测物断开，其输出的巨大能量将会造成电子负载烧毁，进而导致更严重的情况。为避免有类似事件发生，建议使用空气开关保持闭合状态，避免通电状态下开合造成设备损坏。若实际需加空开将待测物和电子负载直接连接，则必须外加保护电路，保护电路如下：

☑u NFB(No Fuse Breaker)无熔丝开关，其容量(电流量)要比UUT的最大电流量要小,以利负载内部短路时，能够及时切断。

☑u R电阻建议安装100kΩ以上，避免瞬间给予电子负载极大电压。

☑u Fuse先计算一下要放电多少kW，选择适当的保险丝(Fuse)。

注意：若使用两台以上电子负载做并联放电试验时，每台电子负载前端都必须加上一个保险丝做保护。

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恩智测控（NGI）测试仪器（电池模拟器/电子负载/直流电源）选型指南

目录- 电池模拟器/电子负载/直流电源

型号- N83624-15-01,N6180L,N68108-150-270,N68108-1000-90,N68096-600-240,N68024-150-200,N6140DP,N6927-1200-270,N8331CP,N6180C,N6180A,N6180B,N6180H,N6180E,N8358-05-05,N68084-1000-210,N83624-06-05,N6140DE,N68096-1000-80,N83624-06-03,N83624-06-01,N68024-600-020,N6112-500-5,N68024-1000-060,N68144-150-1200,N68096-1000-240,N68036-600-090,N68108-1000-270,N68132-1000-110,N6112-120-20,N68084-150-700,N68096-600-80,N6904-120-160,N6218-150-90,N68072-150-180,N6948-1200-480,N6112-60-20,N68036-150-300,N68036-1000-030,N6915-1200-450,T62401,N6142BP,N68048-1000-120,N68072-150-600,N68060-150-150,N62406-40-1200,N68120-150-300,N62401-40-200,N6945-1200-450,N68132-150-1100,N8330E,N8330D,N8330C,N68120-1000-100,N8330B,N8330A,N6142BE,N62402-40-400,N6908-120-320,N6212-60-100,N6142CP,N68048-150-400,N68084-150-210,N68120-600-300,N68036-150-90,N68120-150-1000,N68048-150-120,N6906-1200-180,N68048-600-120,N6903-120-120,N8331C,N8331B,N8331A,N6218-60-150,N6142CE,N6141BP,N6142DP,N68024-150-60,N68072-1000-180,N68072-1000-060,N68060-600-150,N68132-600-330,N6942-1200-420,N6206-600-10,N62405-40-1000,N68024-600-060,N68024-1000-020,N8352E,N8358-15-01,N68108-600-90,N8352D,N8352C,N6218-600-30,N8352B,N8352A,N8358-15-05,N6142DE,N68084-600-70,N6141BE,N6912-1200-360,N6140AP,N8358-06-01,N6141CP,N8352F,N68132-150-330,N8358-06-02,N8358-06-03,N68144-1000-360,NW6900,N68108-150-900,N6212-600-20,N68144-1000-120,N68084-600-210,N6206-60-50,N68060-1000-150,N6141CE,N6140AE,N6212-150-100,N6141DP,N68048-1000-040,N68132-600-110,N6930-1000-900,N68108-600-270,N68060-600-050,N6141DE,N68096-150-240,N68060-150-500,N6924-1200-720,N68120-1000-300,N68144-600-360,N62403-40-600,N62404-40-800,N68144-600-120,N68072-600-060,N68036-600-030,N68072-600-180,N68120-600-100,N68084-1000-70,N6140CP,N8331BP,N68096-150-800,N68132-1000-330,N6951-1200-510,N6140CE,N68048-600-040,N68036-1000-090,N6206-150-50,N6936-1200-1080,N68144-150-360,N68060-1000-050,N6921-1200-630

选型指南 - 恩智测控 - V1-1201 - 202008 PDF 中文下载

MODEL 63202A-20-1000 / 63202A-20-2000 ULTRA LOW VOLTAGE DC ELECTRONIC LOAD

型号- B632008,63202A-20-2000 MODEL,63202A-20-1000*8,B63202010,63202A-20,A600010,62024P-40-120,62024P-80-60,A600009,B63202009,A636010,MODEL 63202A-20-1000,62012P-80-60,MODEL 63202A-20-2000,A636000,A632000,63202A-20-1000,63202A-20-2000,63202A-20 SERIES,62012P-40-120

数据手册 - CHROMA - 202408 PDF 英文下载

Chroma（致茂）6310A系列可编程直流电子负载数据手册

型号- 63102A,A631003,63113A,63103A,A631005,63115A,63105A,A631006,A631007,6310,63110A,63101A,63112A,63123A,A800042,63106A,63107A,63108A,6314A,6312A,6310A,A631000,A631001

数据手册 - CHROMA - 201310 PDF 中文下载

Chroma（致茂）63200E系列可编程直流电子负载数据手册

型号- 63208E-1200-320,63206E-1200-240,63206E-150-600,63203E-150-300,63204E-600-280,63220E-150-2000,63203E-600-210,63212E-150-1200,63220E-1200-800,A600010,63203E-1200-120,63218E-1200-720,63202E-1200-80,A600009,63208E-600-560,63205E-1200-200,A636010,63204E-150-400,B632002,B632001,B632000,63200E,63218E-600-1260,63224E-1200-960,A632012,63202E-600-140,63224E-600-1680,63200E-1200-400,63202E-150-200,63215E-1200-600,B632004,B632003,63218E-150-1800,63215E-600-1050,63220E-600-1400,63205E-600-350,63212E-600-840,63210E-1200-400,63206E-600-420,63208E-150-800,63224E-150-2000,63204E-1200-160,A636000,63210E-150-1000,63210E-600-700,63212E-1200-480,63205E-150-500,63215E-150-1500

数据手册 - CHROMA - 2018年10月 PDF 中文下载

Energy Storage System & Power Conversion System Test Solutions PCS/PV Inverter/Battery Pack

型号- 62000H-S,8630,19501,17020,17040E,61800-100HF,17020E,61860,61800-100,17040,63700,63800,19055-C,61800,61845,61815,19501 SERIES,63700 SERIES,63800R,8900,8000,8700,62000H-S SERIES,8720,62000D SERIES,63800 SERIES,61830,62000D,61812,61800 SERIES,61809,63800R SERIES,19032-P,87001

商品及供应商介绍 - CHROMA - 202310 PDF 英文下载

Chroma（致茂）电力电子产品(交流电源供应器/直流电源供应器/直流电子负载)介绍

型号- 62000H-S,62180H-1800S,63200A,63700,61600,61800,62000H-P,SUN2000-100KTL-H2,SUN2000-100KTL-H0,63200E,DP-060LM,62000P,IT8018-500-90,62000L,MWBFP3-1250-C02,62000H,6018B-500-90,62000D,62000E,62015L-60-6,62180D-600,62000B,B618004,B618003,6310A,B618005,EA-ELR 9500-90 HP,RS90,E3634A,RP7952A,61800-100,63600,61500,62009L-30-5,61700,PSI 91500-30 3U-HS-PV,61815,PCR-6000LE,TC.GSS.20.600.4WR.S,TC.GXS.20.600.4WR.S,63218E-600-1260,CSW5550,PSB 9500-90,62045L-60-7,A620034,62010L-36-7,61507,61508,61509,RZ-X-10000-H,63718-600-120,N8957APV,PCR-6000WE2,E3632A

商品及供应商介绍 - CHROMA PDF 中文下载