可編程交&直流電子負(fù)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(dá) 18Arms, 36Arms, 45Arms

■ 峰值電流 : 高達(dá) 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(fù)載 : 定電流、定電阻、定電壓、定功率

■ 交流負(fù)載 : 一般負(fù)載模式與整流性負(fù)載模式

■ 模擬電壓、電流監(jiān)測

■ 時(shí)間量測 : 可應(yīng)用于電池、UPS、保險(xiǎn)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(hù)功能 : 過功率、過電流、過溫度保護(hù)與過電壓告警

■ GPIB 及 RS-232 控制介面

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

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

63800系列運(yùn)用DSP的技術(shù)開發(fā)了RLC 操作模式，用來仿真非線性整流負(fù)載。另外還可藉由偵測待測物的阻抗來提升穩(wěn)定度，并能動態(tài)調(diào)整帶寬，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定度。

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

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

63800系列具有風(fēng)扇速度控制的功能，隨拉載功率來調(diào)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，確保例行的開機(jī)時(shí)維持正常的狀態(tài)。保護(hù)告警功能則包含過功率、過電流、過溫度保護(hù)及過電壓告警。

完整的交流及直流負(fù)載模擬

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

交流負(fù)載模擬

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

一般負(fù)載模式

一般負(fù)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(dāng)負(fù)載電流的PF及CF兩者均有設(shè)定時(shí)，PF的設(shè)定雖可由1到0，但實(shí)際 拉載的PF值，是和CF的設(shè)定值有關(guān)，由透過相對于輸入電壓的電流波型平移而得，實(shí)際限制如右圖。換句話說，PF值的范圍會因設(shè)定的CF 值而有所限制。此外，在63800系列的定義里，若設(shè)定的PF為正時(shí)，則 表示電流超前電壓 ; 反之，當(dāng)PF設(shè)定為負(fù)時(shí)，則表示電流落后電壓。

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

整流負(fù)載模式

63800系列交/直流電子負(fù)載拉載能力，可廣泛的應(yīng)用于仿真 非線性的整流性負(fù)載測試。有三種模式可供整流性負(fù)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路。在RLC模式下，用戶可透過設(shè)定RLC值，100%模擬實(shí)際待測物的行為。圖3 & 4分別是透過實(shí)際被動負(fù)載(電阻、電感、電容)與使用RLC負(fù)載模式量測，從圖中可以比較觀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式拉載，此主動式拉載需先知道電壓的頻率才能進(jìn)行拉載，故傳統(tǒng)的交流負(fù)載僅能使用定電阻模式來測試不連續(xù)的方波或類似方波的待測物。63800電子負(fù)載的RLC模式是仿真實(shí)際被動負(fù)載，不需要定義頻率即可拉載，因此提供用戶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(yīng)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題，然而，因?yàn)榱慵某叽纭⑹芟薜腞LC值及熱效應(yīng)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(shè)定環(huán)境以及較高的測試彈性空間，  讓用戶可以方便的操作。

就生產(chǎn)線測試而言，大部分的使用者也許不知道如何設(shè)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(jù)使用者設(shè)定的功率范圍及PF值，依內(nèi)建的算法計(jì)算出一組RLC值進(jìn)行拉載測試。

為避免對待測物造成過應(yīng)力(overstress)的現(xiàn)象，RLC及CP兩種模式會慢慢增加負(fù)載電流直到用戶設(shè)定的電流值為止(如圖4所示)。圖3所示為實(shí)  際線路所拉載的波形，RLC拉載模式可減少使用傳統(tǒng)定電流模式對電壓造成的過應(yīng)力現(xiàn)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，讓用戶可設(shè)定不同的浪涌電流的起始角度，如此使用者可節(jié)省下許多在量測浪涌電流時(shí)所需花費(fèi)的時(shí)間。

直流負(fù)載仿真

63800 直流負(fù)載仿真包括四種負(fù)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(yīng)器測試。就電池充電器而言，定電壓模式可用來幫助檢查其電流調(diào)整。一些UPS所設(shè)計(jì)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(fù)載模式來仿真此電流波形，因此，63800系列的直  流整流性負(fù)載模式可用來測試UPS的第一級A/D。此直流整流性負(fù)載模式，讓63800成為UPS、燃料電池、PV模塊/數(shù)組及電池測試的理想負(fù)載。

多樣的量測功能

63800系列交/直流電子負(fù)載具內(nèi)建16位精準(zhǔn)量測電路以量測穩(wěn)態(tài)及瞬時(shí)響應(yīng)，量測項(xiàng)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(fù)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，方便用戶透過示波器提供監(jiān)控電壓及電流波形。

時(shí)間量測

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

自動帶寬調(diào)整 (ABA)

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

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

當(dāng)待測物有較大的輸出阻抗時(shí)，如發(fā)電機(jī)，若無自動帶寬調(diào)整功能時(shí)，電流波形會較不穩(wěn)定，如圖8所示。大部分的情況下，負(fù)載電流會產(chǎn)生震蕩并影響測試結(jié)果的準(zhǔn)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(yīng)用。其 中，63800系列的各個(gè)不同型號的負(fù)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(fù)載，以節(jié)省成本。在并聯(lián)/三相的操作上，使 用者可如同操作單機(jī)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。

自動功率因素修正

可設(shè)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(jù)實(shí)時(shí)的電壓、電流計(jì)算而得，如上式所示。傳統(tǒng)的交流電子負(fù)載在設(shè)計(jì)時(shí)，會事先假設(shè)電壓波形為正弦波，如圖13所示，但實(shí)際上并非如此，因?yàn)殡妷翰ㄐ螘蜇?fù)載的加載而導(dǎo)致失真，如圖14所示。若功率因素是根據(jù)正弦波的電壓來控制，則會導(dǎo)致功率因素低于使用者的設(shè)定值，如此一來，待測物的電壓則會有過應(yīng)力的現(xiàn)象發(fā)生。

63800系列交流負(fù)載會隨時(shí)監(jiān)控功率因素的讀值，并使用此讀值來動態(tài)調(diào)整負(fù)載波形。因此，功率因素的設(shè)定會相當(dāng)準(zhǔn)確，亦不會讓待測物有過應(yīng)力的現(xiàn)象發(fā)生。

面板說明