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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(jiān)測

■ 時間量測 : 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 : 過功率,、過電流,、過溫度保護與過電壓告警

■ GPIB 及 RS-232 控制介面

致茂最新的 63800 系列交/直流電子負載，主要是給不斷電系統(tǒng)(UPS),、脫機型變流器(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,，能實時補償功率因素。此特性使得仿真負載的能力更加真實,，亦能防止電壓過應力發(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系列具有時間量測功能，讓用戶可量測一些關(guān)鍵性的時間參數(shù),，如電池放電時 間,、保險絲熔斷時間、斷路器跳脫時間以及UPS 轉(zhuǎn)換時間等測試,。

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行監(jiān)測,。而GPIB與RS232接口更提供系統(tǒng)整合 所需的遠程控制及監(jiān)控功能,。

63800系列具有風扇速度控制的功能,，隨拉載功率來調(diào)整風速，讓使用時能盡量保持低噪音,。另外還具有自我診斷功能,，確保例行的開機時維持正常的狀態(tài)。保護告警功能則包含過功率,、過電流,、過溫度保護及過電壓告警。

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(shè)定時,，PF的設(shè)定雖可由1到0，但實際 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，則 表示電流超前電壓 ; 反之,，當PF設(shè)定為負時,，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，則PF僅能等于1,。然而當CF=2時,，則PF可接受的范圍為0.608~0.85 ; CF=3時，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路,。在RLC模式下,，用戶可透過設(shè)定RLC值，100%模擬實際待測物的行為,。圖3 & 4分別是透過實際被動負載(電阻,、電感、電容)與使用RLC負載模式量測,，從圖中可以比較觀察得到的電壓及電流波形,，RLC模式的波形與實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行拉載,，故傳統(tǒng)的交流負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電子負載的RLC模式是仿真實際被動負載,，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拉載模式選擇，也更能模擬待測物實際應用狀況,。雖然使用真實的電阻,、電感、電容也可以解決此量測的問題,，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(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)建的算法計算出一組RLC值進行拉載測試。

為避免對待測物造成過應力(overstress)的現(xiàn)象,，RLC及CP兩種模式會慢慢增加負載電流直到用戶設(shè)定的電流值為止(如圖4所示),。圖3所示為實  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所需花費的時間。

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,，定電壓模式可用來幫助檢查其電流調(diào)整,。一些UPS所設(shè)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(shù)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(nèi)建16位精準量測電路以量測穩(wěn)態(tài)及瞬時響應,，量測項目共有:  電壓均方根值(Vrms),、電流均方根值(Arms)、實功率(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,。

時間量測

時間量測對許多產(chǎn)品來說是相當重要的,，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間量測功能以測量保險絲  及斷路器的跳脫時間或Off-line UPS的轉(zhuǎn)換時間(Transfer time),。

自動帶寬調(diào)整 (ABA)

傳統(tǒng)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,，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)負載量測及擁有自動帶寬調(diào)整的63800系列電子負載量測,，由圖中可觀察到此波形的顯著差異,。

當待測物有較大的輸出阻抗時，如發(fā)電機,，若無自動帶寬調(diào)整功能時,，電流波形會較不穩(wěn)定，如圖8所示,。大部分的情況下,，負載電流會產(chǎn)生震蕩并影響測試結(jié)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(jié)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)進行操作即可,，其余二臺 (B1 & C1)會進行該相的量測,。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的主要特點之一,。功率因素定義如下 :

PF是根據(jù)實時的電壓,、電流計算而得，如上式所示,。傳統(tǒng)的交流電子負載在設(shè)計時,，會事先假設(shè)電壓波形為正弦波，如圖13所示,，但實際上并非如此,，因為電壓波形會因負載的加載而導致失真，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力的現(xiàn)象發(fā)生,。

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

面板說明