中心議題：

• 直流電子負載測試方法研究

解決方案：

• 利用已有設備搭建的驗證平台進行驗證
• 在驗證平台上提出了參數的測試方法

引言

直流電子負載是能吸收直流電能

，並將吸收的直流電能耗散、儲(chu)存(cun)或(huo)回(hui)饋(kui)電(dian)網(wang)的(de)一(yi)種(zhong)電(dian)子(zi)電(dian)路(lu)裝(zhuang)置(zhi)，該(gai)裝(zhuang)置(zhi)所(suo)吸(xi)收(shou)的(de)電(dian)流(liu)大(da)小(xiao)可(ke)以(yi)調(tiao)節(jie)或(huo)設(she)置(zhi)，其(qi)端(duan)口(kou)輸(shu)入(ru)特(te)性(xing)符(fu)合(he)歐(ou)姆(mu)定(ding)律(lv)。直(zhi)流(liu)電(dian)子(zi)負(fu)載(zai)應(ying)用(yong)量(liang)很(hen)大(da)
，其(qi)主(zhu)要(yao)通(tong)過(guo)模(mo)擬(ni)實(shi)物(wu)負(fu)載(zai)和(he)負(fu)載(zai)波(bo)形(xing)，既(ji)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)對(dui)電(dian)源(yuan)供(gong)應(ying)器(qi)規(gui)格(ge)特(te)性(xing)的(de)測(ce)試(shi)
，也(ye)可(ke)作(zuo)為(wei)ATE或ATS係統的組成單元，在線對充電器、蓄電池等的壽命特性及功率電子元器件的參數特性進行測試。直流電子負載的種類型號除了美國AGILENT公司、NHR公司、AMETEK公司
、德國H&H、日本菊水、韓國UNICORN的產品外，國內廠家如山東艾諾
、北京大華無線電儀器廠、南京亞銳、杭州威博科技、台灣CHROMA

、I-TECH、固緯、PRODIGIT（博計）等企業的產品在應用量上也占了相當大的份額。

直流電子負載性能特性的好壞將直接影響工程質量、性能評價、參數分析
、設備驗收
、xiaozhunjieguoyijiyonghuliyi
，yaoyouzhenduixingnengtexingdeceshifangfa。danshi
，muqianwoguohaimeiyouguanyuzhiliudianzifuzaiceshifangfadebiaozhun
，erpubianyijudeceshifangfashigenjushengchanchangshangdeshuomingshuhuoyonghuxieyijinxing。yincishengchanchangshangheshiyongdanweiyijijiliangxiaozhundanweidouyishidao：開展直流電子負載測試方法的研究已是當務之急
，因此，本項目在深入調研，充分試驗論證的基礎上，形成了“直流電子負載測試方法標準草案”，其主要工作體現在規範直流電子負載術語、論證直流電子負載參數測試方法兩方麵。

直流電子負載名詞術語

國內外直流電子負載生產廠家較多，種類型號複雜
，而我國沒有相關的標準對直流電子負載的術語定義、要求、試驗方法、檢驗規則

、安全性能等進行規範和統一
，產品質量、性能指標差異較大，名稱術語均不一致，造成各生產廠家自行其事。

國guo內nei外wai直zhi流liu電dian子zi負fu載zai雖sui然ran型xing號hao種zhong類lei較jiao多duo，功gong能neng和he性xing能neng指zhi標biao方fang麵mian有you所suo差cha異yi，但dan直zhi流liu電dian子zi負fu載zai的de特te性xing以yi及ji相xiang同tong模mo式shi下xia的de功gong能neng特te性xing基ji本ben是shi一yi致zhi的de。例li如ru
，定ding電dian流liu模mo式shi，不bu同tong廠chang家jia的de內nei部bu電dian路lu設she計ji可ke能neng有you所suo差cha異yi，但dan最zui終zhong實shi現xian不bu論lun輸shu入ru電dian壓ya是shi否fou改gai變bian。我wo們men在zai廣guang泛fan征zheng求qiu國guo內nei外wai直zhi流liu電dian子zi負fu載zai生sheng產chan商shang、yonghuhejiliangxiaozhundanweideyijianhejianyidejichushang，jingguozhuanjiapingshen
，duiyuzhiliudianzifuzaifuzaitexinghecanshuceliangxiangguandemingcishuyujinxingledingyi，shiqiguifantongyibiaozhuncaoanzhong。

標準草案中，名詞術語部分主要規範了直流電子負載
、定電流模式、定電壓模式、定電阻模式、定功率模式、靜態負載模式
、動態負載模式、加載、卸載以及保護功能等名詞術語
，並針對這些術語進行了定義
，例如
，將動態負載模式定義為：直(zhi)流(liu)電(dian)子(zi)負(fu)載(zai)輸(shu)入(ru)端(duan)口(kou)所(suo)吸(xi)收(shou)的(de)電(dian)流(liu)按(an)所(suo)設(she)定(ding)或(huo)選(xuan)擇(ze)的(de)變(bian)化(hua)規(gui)律(lv)及(ji)特(te)征(zheng)參(can)數(shu)隨(sui)時(shi)間(jian)進(jin)行(xing)變(bian)換(huan)，此(ci)種(zhong)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)稱(cheng)為(wei)動(dong)態(tai)負(fu)載(zai)模(mo)式(shi)，以(yi)典(dian)型(xing)的(de)梯(ti)形(xing)波(bo)負(fu)載(zai)波(bo)形(xing)為(wei)例(li)
，其(qi)特(te)性(xing)如(ru)圖(tu)1所示。其他參數定義不再一一列舉。 [page]
1.編製直流電子負載參數測試方法

zhiliudianzifuzaicanshu，keyifenweijingtaifuzaimoshihedongtaifuzaimoshiliangbufen。zhiliudianzifuzaishuruduankousuoxishoudedianliuyousuoshedingxiangguancanshuqueding
，bingbusuishijianjinxingbianhua，cizhonggongzuomoshichengweijingtaifuzaimoshi。dingdianliumoshi（CC mode）
、定電壓模式（CV mode）、定電阻模式（CR mode）和定功率模式（CP mode）doushuyujingtaifuzaimoshi。biaozhuncaoanfenbieduijingtaifuzaimoshihedongtaifuzaimoshideceshifangfajinxinglexiangxidejieshao，jingtaicanshumoshiyidingdianliutiaozhengduweili，jinxingjieshao。

定電流調整度測試步驟如下：
(1) 按圖2進行連接，設置直流電子負載為定電流模式，選擇需要測試的電流量程。
(2) 設置直流穩壓電源的電流輸出高於定電流模式的電流滿量程值，設置電壓高於直流電子負載的起始工作電壓。

(3) 啟動直流穩壓電源輸出
，直流電子負載啟動加載。電流測試點按量程從低到高每個量程不少於3個點均勻選取。

(4) 直流電子負載的電流設置值為I1，數字多用表的電壓測量值為U
，根據公式（1）計算得到流過分流器R的電流值I0
，讀取直流電子負載的電流測量值I2，根據公式（2）計算得到電流設置誤差△I1。

I0=U/R (1)
式中：
I:流過分流器R的電流值，單位為安培（A）；
U:數字多用表的電壓測量值，單位為伏特（V）
；
R:分流器的數值
，單位為歐姆（Ω）；
△I1=I1-I0 (2)
式中：
△I1:直流電子負載的電流設置誤差
，單位為安培（A）；
I1:直流電子負載的電流設置值，單位為安培（A）；
根據公式（3）計算得到電流測量誤差△I2。
△I2=I2-I0 (3)
式中：
△I2:直流電子負載的電流測量誤差，單位為安培（A）；
I2:直流電子負載的電流測量值
，單位為安培（A）
[page]
2.搭建測試平台，驗證測試方法

為完成直流電子負載測試方法的研究，利用已有設備搭建了試驗驗證平台，對測試方法的科學性、合理性及可操作性進行試驗驗證，圖1weidajiandeshiyanyanzhengpingtai。liyongceshipingtai，duizhiliudianzifuzaijingtaifuzaimoshihedongtaifuzaimoshideceshifangfajinxingleyanzheng。dajiandezhiliudianzifuzaishiyanyanzhengpingtai
，nenggoufugaizhiliudianyagaodadao600V，直流電流達到500A，功率最大為30kW，轉換速率1A/ms～0.5A/μs
，負載波形頻率最大10kHz的de直zhi流liu電dian子zi負fu載zai參can數shu的de校xiao準zhun和he測ce試shi需xu求qiu。此ci測ce試shi平ping台tai的de搭da建jian，對dui前qian麵mian所suo論lun述shu的de直zhi流liu電dian子zi負fu載zai不bu同tong工gong作zuo模mo式shi下xia關guan鍵jian參can數shu的de測ce試shi方fang法fa的de科ke學xue性xing、通用性和適用性起到試驗驗證的作用。  

3 直流電子負載測試方法驗證平台
 
評定測量不確定度
duiceshifangfadeceshijieguojinxingbuquedingdufenxi，yeshiyixiangfeichangzhongyaodegongzuo。biaozhuncaoandefujianbufen，duishiyanyanzhengpingtaideceliangbuquedingdujinxinglefenxi，yibaozhengliyonggaiceshifangfageichudeceshijieguozhunquekekao。yidingdianliumoshixiaceliangbuquedingdupingdingweilijinxingshuoming，fugaizhiliudianzifuzaicanshuyou：電流設置誤差、電流測量誤差和定電流模式調整度

1) 測量方法
采用間接測量法。測量連接圖如圖2所示，用直流穩壓穩流電源輸出電流，用數字多用表測量精密分流器R兩端電壓，計算得到電流實際值。

2) 數學模型
啟動直流穩壓穩流電源輸出，直流電子負載啟動加載
，直流電子負載的電流設置值為I1，流過分流器R的電流實際值為I0（I0=U/R），直流電子負載的電流測量值為I2。
電流設置誤差△I1=I1-U/R；電流測量誤差△I2=I2-U/R

3) 不確定度來源
不確定來源如表1所示。

表1 各不確定度分量一覽表(3A測試點)
4) 合成標準不確定度
由於以上各測量結果不確定度分量獨立不相關，故測量結果的合成標準不確定度為


5) 擴展不確定度
取k=2，得到擴展不確定度U=k×uc=0.08%

結束語
本文結合國防軍工電子標準化研究項目“直流電子負載測試方法研究”，tichulezhiliudianzifuzaiceshifangfabiaozhuncaoan。caoanzhong
，tichuleguifandezhiliudianzifuzaimingcishuyu，zaizhiliudianzifuzaishiyanyanzhengpingtaishiyanyanzhengdejichushang，tichulecanshudeceshifangfa。