可編程交&直流電子負載 Model 63800 Series特色

■ 功率范圍 : 1800W, 3600W, 4500W

■ 電壓范圍 : 50V ~ 350Vrms

■ 電流范圍 : 高達 18Arms, 36Arms, 45Arms

■ 峰值電流 : 高達 54A, 108A, 135A

■ 并聯(lián)/三相控制

■ 頻率范圍 : 45 ~ 440Hz, DC

■ 峰值因素范圍 : 1.414 ~ 5.0

■ 功率因素范圍 : 0~1 超前或落后(整流模式)

■ 直流負載 : 定電流、定電阻、定電壓、定功率

■ 交流負載 : 一般負載模式與整流性負載模式

■ 模擬電壓、電流監測

■ 時(shí)間量測 : 可應用于電池、UPS、保險絲和斷路器等測試

■ 量測 : V, I, PF, CF, P, Q, S, F, R Ip+/- and THDv

■ 短路模擬

■ 保護功能 : 過(guò)功率、過(guò)電流、過(guò)溫度保護與過(guò)電壓告警

■ GPIB 及 RS-232 控制介面

致茂最新的 63800 系列交/直流電子負載，主要是給不斷電系統(UPS)、脫機型變流器(Off-Grid Inverters)、車(chē)用型變流器、交流電源以及其他的電力組件如開(kāi)關(guān)、斷路器、保險絲和連接器等產(chǎn)品測試使用。

可編程交&直流電子負載 Model 63800 Series可仿真于高峰值因素下的負載情況， 甚至當電壓波形失真時(shí)，能實(shí)時(shí)補償功率因素。此特性使得仿真負載的能力更加真實(shí)，亦能防止電壓過(guò)應力發(fā)生，因此可獲得更可靠及更公正的測試結果。

63800系列運用DSP的技術(shù)開(kāi)發(fā)了RLC 操作模式，用來(lái)仿真非線(xiàn)性整流負載。另外還可藉由偵測待測物的阻抗來(lái)提升穩定度，并能動(dòng)態(tài)調整帶寬，以確保系統穩定度。

63800系列具有時(shí)間量測功能，讓用戶(hù)可量測一些關(guān)鍵性的時(shí)間參數，如電池放電時(shí) 間、保險絲熔斷時(shí)間、斷路器跳脫時(shí)間以及UPS 轉換時(shí)間等測試。

在量測方面，63800系列可提供用戶(hù)廣泛的監控待測物的輸出效能。此外，電壓、電流可透過(guò)內建的模擬輸出信號，經(jīng)BNC纜線(xiàn)傳送至示波器進(jìn)行監測。而GPIB與RS232接口更提供系統整合 所需的遠程控制及監控功能。

63800系列具有風(fēng)扇速度控制的功能，隨拉載功率來(lái)調整風(fēng)速，讓使用時(shí)能盡量保持低噪音。另外還具有自我診斷功能，確保例行的開(kāi)機時(shí)維持正常的狀態(tài)。保護告警功能則包含過(guò)功率、過(guò)電流、過(guò)溫度保護及過(guò)電壓告警。

完整的交流及直流負載模擬

63800系列交/直流電子負載，主要是提供交流及直流負載仿真使用。下列樹(shù)形圖為可提供的各種負載模式。

交流負載模擬

63800系列交/直流電子負載提供兩種操作模式給交流負載仿真測試使用 : (1)一般負載模式及 (2)整流負載模式。分述如下 :

一般負載模式

一般負載模式的操作模式有定電流、定電阻及定功率模式。在定電流 及定功率操作模式中，用戶(hù)可編程功率因素(PF)或峰值因素(CF)或兩 者。在定電阻操作模式下，PF值則恒為1。

當負載電流的PF及CF兩者均有設定時(shí)，PF的設定雖可由1到0，但實(shí)際 拉載的PF值，是和CF的設定值有關(guān)，由透過(guò)相對于輸入電壓的電流波型平移而得，實(shí)際限制如右圖。換句話(huà)說(shuō)，PF值的范圍會(huì )因設定的CF 值而有所限制。此外，在63800系列的定義里，若設定的PF為正時(shí)，則 表示電流超前電壓 ; 反之，當PF設定為負時(shí)，則表示電流落后電壓。

如圖1所示，當輸入電壓為正弦波且CF=1.414時(shí)，則PF僅能等于1。然而當CF=2時(shí)，則PF可接受的范圍為0.608~0.85 ; CF=3時(shí)，PF可設定的范圍為 0.211~0.6。因此，較高的CF會(huì )有較大的PF設定范圍。

整流負載模式

63800系列交/直流電子負載拉載能力，可廣泛的應用于仿真 非線(xiàn)性的整流性負載測試。有三種模式可供整流性負載仿真 - RLC、定功率(CP)及浪涌電流(Inrush Current)模式。

圖2為橋式整流的典型線(xiàn)路。在RLC模式下，用戶(hù)可透過(guò)設定RLC值，100%模擬實(shí)際待測物的行為。圖3 & 4分別是透過(guò)實(shí)際被動(dòng)負載(電阻、電感、電容)與使用RLC負載模式量測，從圖中可以比較觀(guān)察得到的電壓及電流波形，RLC模式的波形與實(shí)際硬件電路所拉載的波形幾乎同。  圖5則為定電流模式下所得到的波形，看起來(lái)則與實(shí)際硬件電路的波形有些差異。

一般而言，定電流及定功率模式均屬主動(dòng)式拉載，此主動(dòng)式拉載需先知道電壓的頻率才能進(jìn)行拉載，故傳統的交流負載僅能使用定電阻模式來(lái)測試不連續的方波或類(lèi)似方波的待測物。63800電子負載的RLC模式是仿真實(shí)際被動(dòng)負載，不需要定義頻率即可拉載，因此提供用戶(hù)除定電阻模式外的另一個(gè)拉載模式選擇，也更能模擬待測物實(shí)際應用狀況。雖然使用真實(shí)的電阻、電感、電容也可以解決此量測的問(wèn)題，然而，因為零件的尺寸、受限的RLC值及熱效應的誤差，造成測試上的諸多不便。反之，63800系列的RLC模式擁有多元的設定環(huán)境以及較高的測試彈性空間，  讓用戶(hù)可以方便的操作。

就生產(chǎn)線(xiàn)測試而言，大部分的使用者也許不知道如何設定正確的RLC值，但只知道待測物的功率范圍及PF值。在此情形下，定功率模式即為測試  工程師的理想測試模式。在定功率模式下，63800可根據使用者設定的功率范圍及PF值，依內建的算法計算出一組RLC值進(jìn)行拉載測試。

為避免對待測物造成過(guò)應力(overstress)的現象，RLC及CP兩種模式會(huì )慢慢增加負載電流直到用戶(hù)設定的電流值為止(如圖4所示)。圖3所示為實(shí)  際線(xiàn)路所拉載的波形，RLC拉載模式可減少使用傳統定電流模式對電壓造成的過(guò)應力現象，如圖5所示拉載電壓瞬間掉落的波形。

為了仿真浪涌電流，63800系列擁有浪涌電流模式，讓用戶(hù)可設定不同的浪涌電流的起始角度，如此使用者可節省下許多在量測浪涌電流時(shí)所需花費的時(shí)間。

直流負載仿真

63800 直流負載仿真包括四種負載模式 : 定電流、定電阻、定電壓及定功率模式，如下所述。

定電流、定電阻及定功率模式可使用于電源供應器測試。就電池充電器而言，定電壓模式可用來(lái)幫助檢查其電流調整。一些UPS所設計的第一級A/D，其輸出的直流電流波形為饅頭波形，為了模擬此種波形，63800系列提供了直流整流性負載模式來(lái)仿真此電流波形，因此，63800系列的直  流整流性負載模式可用來(lái)測試UPS的第一級A/D。此直流整流性負載模式，讓63800成為UPS、燃料電池、PV模塊/數組及電池測試的理想負載。

多樣的量測功能

63800系列交/直流電子負載具內建16位精準量測電路以量測穩態(tài)及瞬時(shí)響應，量測項目共有:  電壓均方根值(Vrms)、電流均方根值(Arms)、實(shí)功率(P)、視在功率(S)、虛功率(Q)、峰值因素(CF)、功率因素(PF)、電壓總諧波失真率(THDv) 及正負峰值電流(±Ipeak)。除這些量測值外，還有兩個(gè)模擬輸出，電壓及電流，方便用戶(hù)透過(guò)示波器提供監控電壓及電流波形。

時(shí)間量測

時(shí)間量測對許多產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是相當重要的，產(chǎn)品如UPS、斷路器及保險絲等。63800系列交/直流負載也提供了時(shí)間量測功能以測量保險絲  及斷路器的跳脫時(shí)間或Off-line UPS的轉換時(shí)間(Transfer time)。

自動(dòng)帶寬調整 (ABA)

傳統的交流電子負載僅能操作于固定的拉載帶寬之下。若此電子負載屬于低帶寬特性，在仿真高峰值因素的負載時(shí)將會(huì )有所限制。反之，屬于高帶寬特性的，若待測物的輸出阻抗高時(shí)，則會(huì )影響電流拉載的穩定度，甚至震蕩。為解決此問(wèn)題，63800系列交/直流負載可藉由自動(dòng)偵  測待測物的輸出阻抗(注1)，動(dòng)態(tài)調整其操作帶寬，以減低系統不穩定的問(wèn)題。

下圖為量測UPS的電壓及電流波形比較圖，分別為使用傳統的固定帶寬(@15kHz)負載量測及擁有自動(dòng)帶寬調整的63800系列電子負載量測，由圖中可觀(guān)察到此波形的顯著(zhù)差異。

當待測物有較大的輸出阻抗時(shí)，如發(fā)電機，若無(wú)自動(dòng)帶寬調整功能時(shí)，電流波形會(huì )較不穩定，如圖8所示。大部分的情況下，負載電流會(huì )產(chǎn)生震蕩并影響測試結果的準確性。

并聯(lián)/三相控制

63800系列提供多臺并聯(lián)、三相與并聯(lián)三相的功能，讓使 用者能夠進(jìn)行更大功率或三相交流電源的測試應用。其 中，63800系列的各個(gè)不同型號的負載也可互相做并聯(lián)或 三相的搭配，這樣可以更靈活、更彈性的使用63800系列 交流電子負載，以節省成本。在并聯(lián)/三相的操作上，使 用者可如同操作單機一般，只要對其中一臺Master (A1)進(jìn)行操作即可，其余二臺 (B1 & C1)會(huì )進(jìn)行該相的量測。并聯(lián)/三相的接法，如圖10、11、12所示。

自動(dòng)功率因素修正

可設定功率因素為63800的主要特點(diǎn)之一。功率因素定義如下 :

PF是根據實(shí)時(shí)的電壓、電流計算而得，如上式所示。傳統的交流電子負載在設計時(shí)，會(huì )事先假設電壓波形為正弦波，如圖13所示，但實(shí)際上并非如此，因為電壓波形會(huì )因負載的加載而導致失真，如圖14所示。若功率因素是根據正弦波的電壓來(lái)控制，則會(huì )導致功率因素低于使用者的設定值，如此一來(lái)，待測物的電壓則會(huì )有過(guò)應力的現象發(fā)生。

63800系列交流負載會(huì )隨時(shí)監控功率因素的讀值，并使用此讀值來(lái)動(dòng)態(tài)調整負載波形。因此，功率因素的設定會(huì )相當準確，亦不會(huì )讓待測物有過(guò)應力的現象發(fā)生。

面板說(shuō)明