大功率可编程直流电子负载 Model 63200A Series

Chroma的63200A系列高功率可编程电子负载搭载数位信号微处理器(200MHz)，有优质的速度与控制性能。超高功率密度(6kW@4U)可省下许多空间、超高电压(0.015%+0.015%F.S.)与电流(0.04%+0.04%F.S.)量测精度可确保量测准确性、全系列型号皆可单独手动操作、可远端
控制，对于更高功率的电源，可设定为主从控制达到多台并联操作，并具备同步拉载能力，以模拟实际拉载状况。

拥有高功率密度设计，颠覆高功率电子负载体积大、移动不便的观念，能为实验室节省不少空间，同时能轻松解决自动测试系统更新电子负载时的空间议题。此外，63200A亦提供四组自行定义的常用快捷键，让使用者能更快速的进入所需要的操作模式。

清楚的图形化功能选项，能让使用者更容易操作63200A系列，基本负载功能与进阶功能均采图形化，使用者可透过旋钮、方向键选择所需的功能。图形化的选项内文以缩写展现，萤幕上方另提供全名描述，即便没有使用者操作手册，亦能轻易上手。

63200A系列有定电压、定电流、定电阻与定功率模式，藉由这些操作模式可以来满足广泛的测试需求。举例来说，定电流与定电阻模式对于电压源的待测物测试，可确认待测物在不同的负载情况下，输出电压是否仍维持稳定输出。对于电池的充电器或充电桩而言，定电压模式可以改变充电器或充电桩的输出电压，以确保充电器或充电桩在所设定的输出电压时充电电流的正确性。当待测物为电池时，电子负载则可转变为模拟电子设备拉载的行为，许多电池的放电应用、功率消耗等情况都可藉由电子负载的模拟拉载行为来进行电池的分析，而定功率模式则是模拟电子设备拉载行为的选择之一。

63200A系列具有智慧型主/从控制模式，当负载功率需求增加时，所有同电压规格的型号，皆可透过并联的方式(主/从控制)达到所需的电流及功率。当设定成主/从控制模式时，所有设定成主/从控制的电子负载形同一个单一负载，使用者仅需在主负载上编程负载电流，主负载会自动计算并将电流分配至其他从负载，如此可大大简化使用者的操作步骤。全系列机种均可整合至19"宽的标准机架上，以节省空间，无控制面板的为600V与1200V的从机需搭配有控制面板的主机使用。63200A同时备有USB介面(标配)、GPIB、Ethernet、CAN BUS介面(选配)，使用者可透过这些介面进行远端控制及其他的自动测试应用。

63200A系列具备正弦波拉载电流，可让使用者设定拉载电流偏压值(I_DC)、拉载正弦波(I_AC)及正弦波频率值(Frequency)，此正弦波拉载的最低点不可小于零安培。此正弦波拉载电流功能可被应用在D/D及伺服器电源供应器与燃料电池的直流内阻(DCIR)测试上。

在快速的时代里，电子元件皆朝高速运作的方向设计，因此，电源元件对于暂态的信号及动态响应的性能要求，比过去都高出许多。为满足这些测试应用与要求，63200A系列提供高速、可编程动态负载(动态电流负载CCD与动态电阻负载CRD)、动态变频扫扫描(sweep)模式等。下图所示为可编程的参数：设定电流高/低准位、T1/T2、爬升率/下降率与执行次数。 63200A系列中，在负载电流连续变化时，内部的监测机制与线路能使得电流波形失真度达到最小化，150V机种的电流爬升最小反应时间为10μs、动态变化可高达50kHz。

除上述基本参数可设定外，还新增可让使用者设定一段时间的重覆次数，范围为1 ~ 65535。此功能非常适合应用于测试D/D转换器与电池的瞬间大电流耐受程度。

主机板上会有许多电容，为避免伺服器电源电源开机时瞬间对主机板上的电容充电，而产生涌浪电流导致触发电源供应器的过电流保护机制而无法顺利开机，因此电源供应器需进行容性负载开机测试，为此63200A系列针对此一测试需求，提供定阻抗负载模式。

定阻抗拉载模式不同于定电流及定功率的拉载方式，定阻抗模式亦即模拟实际的感抗、阻抗、容抗与负载来进行拉载，因此，拉载电流更能趋近真实情况。此波形图为模拟交换式电源供应器于容性负载开机测试的电压、电流波形。

63200A系列拥有业界精准的量测精度，具有三个负载档位，以型号63206A-150-600为例，电压有16V/80V/150V三档位，满足伺服器电源或通讯电源(12V、48V、54V)的测试需求；电流有60A/300A/600A三档位，可提供不同应用场合电流设定及量测更小的档位误差，另内建高精密A/D转换器，电压、电流、功率的量测规格分别可达电压0.015%+0.015%F.S.、电流 0.04%+0.04%F.S.与功率0.1%+0.1%F.S.的精准度。高精度的量测对于量测待测物的效率是不可或缺的功能。

电源设计时，为确保使用者的安全及降低电源的损坏率，过电流保护或过功率保护机制往往是需要被考虑与设计，63200A的过电流与过功率测试，可提供使用者自行设定步阶电流或步阶功率来进行电源的过电流或过功率保护测试，并于电子负载判定此测试结果为Pass或Fail，测试过程中的最大功率值(Pmax)，亦能自动撷取并显示于显示器上，能帮助使用者不透过示波器即可验证所设计的过电流与过功率机制是否正确，更可为使用者减少许多测试时间。

▲ 过电流测试

除一般的定电流、定电压、定功率、定电阻拉载模式外，在拉载任意波形时，一般传统的方式是透过电脑将预先储存的波形透过DAQ卡或者单纯透过任意波形产生器将波形送给电子负载进行拉载，进而达到拉载任意波形的目的，如下图所示。

然而63200A系列提供了另一个更方便的选择-使用者自订波形，能模拟真实的拉载电流，可将经示波器撷取的实际电流波形资料或自行编辑的电流波形，透过图形化操作软体轻易的将波形储存在63200A系列的内部快闪记忆体(Flash)，即可拉载使用者所定义的任意波形，可省下DAQ卡或波形产生器的费用，如下图所示。 63200A系列共提供10组储存空间可存波形，最高可达150万个波形点数，足以提供所需的测试。

此外，在拉载实际电流的同时，63200A系列亦提供了拉载过程中所发生最大峰值电压的正负值，使用者无须透过示波器来观察电压变化，大大节省了以示波器来确认电压峰值的时间。

针对电池放电测试，63200A提供使用者三种放电模式 : 定电流、定电阻与定功率模式，并透过设定截止电压与停止时间(1秒~100,000秒)，让电子负载能正确的停止拉载，确保电池不会因过度放电而损坏。除此之外，在量测方面，能测量电池的放电电量(WH、AH)与总放电时间。举例说明 : 当按下Load ON开始拉载，63200A系列的内部计时器会开始进行计数，直到电池电压降至所设定的截止电压或按下Load OFF停止拉载，计时器才会停止计数。电池放电测试功能亦可应用在超电容的放电时间测试和其他相同应用等。

▲ 电池放电测试

63200A系列内建255组可编程负载时序，可供使用者模拟各种不同的真实拉载状况。以下举例说明一般常见的编程时序应用。

1. 电池放电及其他应用 (笔记型电脑、电动汽车和电动机车)，模拟各种不同的动态拉载电流波形，亦即提供二个电流准位以上的动态电流模拟或one shot拉载模拟。
2. 伺服器或通讯电源供应器混合负载调变。

使用者可透过63200A的数位化撷取功能纪录电压、电流暂态波形，数位化撷取功能可让使用者更方便的操作，更可节省使用者的时间。以下是设定参数值的规格。

• 采样时间： 2微秒 ~ 40毫秒 / 解析度: 2微秒 (设定采样的时间间格)
• 采样点：1 ~ 15,000 (设定总采样点)

新颖的复合式操作模式CR+CC、CV+CR、CV+CC模式等，CR+CC适合应用于电源的开机测试；CV+CR可取代Von点的设定应用，CV+CC则可应用于电池的放电测试。

自动模式可在定电压(CV)、定电阻(CR)、定电流(CC)模式与定功率(CP)模式的限制下进行自动切换，自动模式适合应用于锂离子电池充电器的测试，以获得完整的V-I充电曲线。另外，当待测物保护线路损坏时，可透过自动模式的自动切换机制来避免待测物损坏。

除经由前面板来控制模组负载外，亦可透过图形化的操作软体来控制。友善式的图形化操作软体介面，含括了模组的操作功能，让使用者轻易上手、容易于操作。 63200A系列的通讯介面有GPIB、USB、Ethernet及CAN BUS，多种的通讯介面，让使用者可透过电脑与63200A系列通讯时，有更弹性的选择。