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博計3250系列交直流電子負載使用說明
博計3250系列交直流電子負載使用說明
3250 系列包含 3250 (60V / 20A / 300W),，3251(150V / 8A / 300W),，及3252 (300V / 4A / 300W) 為一 300W 交直流電子負載，適用於直流、交流或直交流電源之測試,，例如交流 - 直流電源供應(yīng)器，交流 -直流電壓轉(zhuǎn)換器 (adapter),，直流 - 直流電源供應(yīng)器 ,、直流 - 交流電源供應(yīng)器，交流變壓器,，交換機系統(tǒng)振鈴信號產(chǎn)生器等,。如圖一至圖五所示：
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本文將就 3250 系列之交流操作、直流操作及其他操作等應(yīng)用逐一說明 ：
圖一 交流-直流電源供應(yīng)器應(yīng)用例
圖二 直流-直流轉(zhuǎn)換器應(yīng)用例
圖三 直流-交流轉(zhuǎn)換器應(yīng)用例
圖四 變壓器測試應(yīng)用例
圖五 電壓整流器測試應(yīng)用例
1. 交 流 操 作
3250 於交流操作使用時可分為兩種負載操作模式：分別為定電流與定電阻模式
1.1. 定電流操作模式
1.1.1. 3250 系列交直流電子負載連接於交電源時,，如圖六所示 ,，於定電流(CC mode) 模式下 3250 系列依據(jù)所設(shè)定之負載電流自交 (直) 流電壓源吸取電流而此電流不隨交(直) 流電壓源之電壓改變而變化 。
圖六 3250 於交直流電壓源時定電流操作模式之等效電路
1.1.2. 定電流操作模式適用於交流電源之負載調(diào)整率或電源容量等測試之用,，上述是電流模式下其所設(shè)定之負載電流可為由面板上電流調(diào)整錶予以設(shè)定由 GPIBRS-232C 介面經(jīng)由程式設(shè)定之,。
1.1.3. 3250 系列負載定電流操作時，需設(shè)定其負載頻率 ,，與輸入交流電源之頻率相同,，才能確保負載電流之波形與電壓之波形同步 ,。(3250 系列內(nèi)部具有零交越點偵測器，偵測位於負載輸入端 Load input 的電壓波形）同時 3250 系列內(nèi)部建有五種不同的峰值係數(shù)電流波形,，其分別為1.414,、2、2.5,、3.0,、3.5，適用於測試輸入電壓源之峰值電流輸出能力 ,。其原理方塊圖如下 ：
圖七 3250系列之定電流操作模式之原理方塊圖
1.2. 定電阻操作模式
1.2.1. 3250 系列負載連接於交流電源時,，如圖八所示，於定電阻(CR mode)模式下,，其所設(shè)定之負載電流隨入電壓呈一正比關(guān)係,，即負載電流線性地隨輸入電壓升高而增加。
圖八 3250於交流電壓源時定電阻操作模式之等效電路
1.2.2. 定電阻操作模式適用於交流電源之啟動時,，或過電流測試時使用,，當(dāng)然亦能用來測試負載調(diào)整率或電源容量，只是這方面就沒像定電流模式那麼方便,，其原因是電壓源之輸出電壓會隨負載電流之增加而下降,，因此兩者是互動的，如此就必須同時記錄電壓,、電流值並計算變動率,，就不像定電流模式時，其負載電流是固定的,，僅要記錄電壓便可以知道變動率,。
1.2.3. 3250 系列於定電阻操作時 ，不需設(shè)定其負載頻率,，這時候電子負載之電流波形之參考源為電壓波形訊號,，其原理方塊圖如下：
圖九 3250系列之定電流操作模式之原理方塊圖
2. 直流操作
3250 系列於直流操作使用時，可分為兩種操作模式,，分別為定電流與定電阻模式
2.1. 定電流模式同 1.2.1 唯將 AC 電源變更為直流源如圖十所示,，於直流輸入電源時，其頻率設(shè)定應(yīng)設(shè) 於 0 Hz,，其負載電流波形始能恆為固定值 ,，若設(shè)定於 50Hz或 60Hz，則負載電流波形會呈現(xiàn) 50Hz 或 60Hz 之電流波形,。
圖十 3250於直流電壓源時定電流操作模式之等效電路
2.2. 定電阻模式
同2.2.1,，唯將 AC 電源變更為直流電源，如圖十一所示 ,。
圖十一 3250於直流電壓源時定電阻操作模式之等效電路
3. 其他操作注意事項
3.1.電 錶
3250 系列交直流電子負載內(nèi)含有三個交直流 RMS 電錶 ,，分別是電壓 ,、電流及伏特 錶 ，另具有伏安 (VA) 錶顯示功能 (由電壓電流錶乘積而得）,，上述四種數(shù)值對交直 流測量均適用,，毋需做任何設(shè)定切換，3250 系列始終隨地更新顯示 ,， 其更新率約每 秒 2 次由 於 3250 系列面板上僅可同時顯示兩個數(shù)值 ,，因此可使用 VA/W 按鍵來顯示 V，A 或 W,，VA之顯示,。 其方塊圖如圖十二所示
圖十二 3250 系列交直流電子負載內(nèi)電錶之結(jié)構(gòu)方塊圖
3.2.GO/NG 比較
3250 系列內(nèi)含量測數(shù)值上下限比較功能 ，當(dāng)量測數(shù)值位於所設(shè)定之上下限以內(nèi)時為 GO 或合格 ,，當(dāng)量測數(shù)值位於所設(shè)定之上下限以列時為 NG 或不合格,，此時面板上的 NG LED 顯示器亮起 ， 以表示不合格狀態(tài),。 3250 系列量測數(shù)值包含電壓,、電流、瓦 特及伏安四項,，每項均有其個別的上下限值,，而測量數(shù)值必須同時符合四項上下限值 方為合格或 GO，否則便為不合格或 NG,。 ※ 註：3250 系列顯示面板上僅在 NG (不合格) 時 LED 才會點亮 ,。若以邏輯符號表示時結(jié)果如下所示： GO = (VL≦V≦VH) ︿ (AL≦A≦AH)︿(WL≦W≦WH)︿(VAL≦VA≦VAH) NG = (V＞VH) ﹀ (V＜VL) ﹀ (A＞AH) ﹀ (A＜AL) ﹀ (W＞W(wǎng)H) ﹀ (W＜WL)
﹀ (VA＞VAH) ︿ (VA＜VAL) 若 NG 以功能方塊圖表示時結(jié)果如下圖所示：
圖十三 3250 系列 GO/NG 功能方塊圖 ( 放大圖 )
3.3.LOAD ON/OFF
此按鍵控制 3250 系列電子負載為開或關(guān)的電開關(guān) ，當(dāng)設(shè)定為開（LED為ON）時,，3250 系列可依設(shè)定之 CC 或 CR 模式自電壓源吸取電流流經(jīng) 3250 系列負載,， 改變負載設(shè)定值便可變更負載波形電流。當(dāng) LOAD 按鍵設(shè)定為關(guān)（LED 為 OFF）時,，3250 系 列應(yīng)停止負載工作,，此時電流錶應(yīng)為 0 安培 (A)?！]：3250 系列的電錶不論 LOAD 為 ON 或 OFF，均自行更新量測,，不受 Load ON或OFF 的影響 ,。
3.4.Vsense ON/OFF
電壓檢知開或關(guān)按鍵及其 LED 顯示器 ，於 3250 系列上 Vsense connector 為連接至待測物上特定點 (如輸出端）供量測控制之用,。其方塊圖如圖十所示,，而 Vsense on/off 則控制 3250 系列 Vsense 取得信號 ( Vsense ON )或自 Load input取得信號 (Vsense off)，與 Vsense on/off 相關(guān)量測或控制者為電壓錶及定電阻模式 ,。定電流模式之零交越檢知器與 Vsense on/off 設(shè)定無關(guān) ,，因為連接於 Load input 端,，直接從 Load input 端取得交流電壓波形信號
。
3.5. 定電流操作模式時之相關(guān)設(shè)定
3250 系列於定電流模式時,，需按下 Freq. 鍵頻率 (Freq.),，波形資料庫 (BANK) 同步信號 源 (SYNC on/off)，茲分別說明如下：
3.5.1. 頻率：如 1.1.3 之說明,， 3250 系列於 CC 模式下 ,，在交流操作時，必須設(shè)定內(nèi)部負載電流波形產(chǎn)生器之頻率值與輸入電源之頻率相同才能同步,，以便取得瞬時電壓 與電流波形之相關(guān)位置,。3250 系列之頻率規(guī)格範(fàn)圍為 0 Hz（直流），10 Hz～999 Hz（交流）﹛A而實際可設(shè)定之範(fàn)圍為 0.0 Hz～99.9 Hz,，100 Hz～999 Hz（解析度為 0.1 Hz 及 1 Hz）,，上限差別主要是由於目前缺乏一個由 0～999 Hz 之交直流檢驗電源設(shè)備，目前一般設(shè)備規(guī)格僅達400 Hz,，因此才有上述標(biāo)示規(guī)格實際規(guī)格之差別,。
3.5.2. Bank 波形資料庫 3250 系列內(nèi)部對 CC 模式下具有內(nèi)建的峰值電流選擇，其分別 1.414,、2.0,、2.5、3.0,、3.5 共五個,，實際上 3250 系列內(nèi)部仍保留了12 個波形資料庫(上述五個波形稱為 １個波形資料庫 WaveformBank）也就是說 3250 系列共可儲存 60個負載電流波形。實際上,，波形資料庫以EPROM 來儲存 ,，3250 系列內(nèi)部將數(shù)位資料經(jīng)由 D/A 轉(zhuǎn)換與頻率控制後轉(zhuǎn)換為實際之負載電流波形。當(dāng) CC模式的五個峰值係數(shù)負載電流波形及 CR 模式不符需求時,，可使用其餘的 55 個波形資料庫,，在 3250 系列中，已經(jīng)內(nèi)建更多的峰值電流,、及方波波形,，請有此需要的使用者參閱 3250 系列操作手冊 ， 以獲得更詳細的說明,。
3.5.3. 同步信號源 3250 系列於交流操作,，在定電流 (CC) 模式使用時，必須有同步信號才能使電壓電流波形同步,，對於同步信號源則有內(nèi)部（OFF) 或外部 (ON)可供選擇,，其功能方塊圖如圖八所示。 3250 系列之內(nèi)部同步信號源（請參考定電流模式原理方塊圖），當(dāng) 3250 系列之同步信號源設(shè)定為 SYNC OFF 時選擇為內(nèi)部自行同步,，此時 3250 系列內(nèi)部之零交越檢知器偵測負載輸入端之電壓波形之零交越信號,，將之轉(zhuǎn)換方波，以控制內(nèi)部之負載電流波形產(chǎn)生器,，並強制與之同步,，因此負載電流波形是與電壓波形相關(guān)的。但若電壓波形有嚴(yán)重失真,，例如在一週期內(nèi)具有 2 個(含）以上的零交越點情形時,，上述之內(nèi)部同步系統(tǒng)便失效，此時宜選用外部同步,，才能獲得良好之同步情形,，否就僅能使用定電阻模式使負載電流波形與電壓波形相同，解決此類問題,。3250 系列用外部同步時,，使用者應(yīng)提供一與電壓同步的方波到 3300A 或 3302 機框 (Mainframe)的 Analog Programming input BNC 輸入端，並將 3250 系列 Module 的 SYNC 設(shè)定為 ON 此時 3250 系列定電流波形產(chǎn)生器便能與外部之同步信號同步,。
4. 選購資訊
4.1.選購負載模組
3250 系列包含 3250 (60V/20A/300W),，3251 (150V/8A/300W)，以及 3252 (300V/4A/300W),。首先需選用符合的電壓與電流需求,，zui接近你應(yīng)用所需的規(guī)格可以得到較高的精確度，如果功率超過單個負載模組 300W 時,，可採用負載模組併聯(lián)以得到更高的功率需求,。
4.2.如何選用 3300 系列機框
4.2.1.當(dāng)單個負載模組便可滿足測試需求時，選用3302 電子負載機框?qū)⑹莻€的選擇,，如果測試需求為未來能擴充更多的負載模組之?dāng)?shù)目時,，3300A 機框可容納高達四組之電子負載模組，尚未使用之負載模組可先訂購空白面板,。
3302 與 3300A 電子負載機框於訂購時可包含或不包含 GPIB 介面,。
4.2.2 3300A 機框可適用高達四個 3310 及/或 3250 系列電子負載模組的任何組合，於需要多個或混合負載的應(yīng)用下,，這是*的選擇,。
4.2.3 3300A 與 3302 機框可以搭配負載模組併聯(lián)使用，於併聯(lián)時並沒有數(shù)量的限制,，而是*視需求的組數(shù)及功率而定,。