博計(jì)3250系列交直流電子負(fù)載使用說(shuō)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(fù)載，適用於直流、交流或直交流電源之測(cè)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(jī)系統(tǒng)振鈴信號(hào)產(chǎn)生器等。如圖一至圖五所示：
.........

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(shuō)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(cè)試應(yīng)用例

圖五 電壓整流器測(cè)試應(yīng)用例
 

1. 交 流 操 作

3250 於交流操作使用時(shí)可分為兩種負(fù)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(fù)載連接於交電源時(shí)，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(fù)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(shí)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(fù)載調(diào)整率或電源容量等測(cè)試之用，上述是電流模式下其所設(shè)定之負(fù)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(fù)載定電流操作時(shí)，需設(shè)定其負(fù)載頻率 ，與輸入交流電源之頻率相同，才能確保負(fù)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(diǎn)偵測(cè)器，偵測(cè)位於負(fù)載輸入端 Load input 的電壓波形）同時(shí) 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(cè)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(fù)載連接於交流電源時(shí)，如圖八所示，於定電阻(CR mode)模式下，其所設(shè)定之負(fù)載電流隨入電壓呈一正比關(guān)係，即負(fù)載電流線(xiàn)性地隨輸入電壓升高而增加。

圖八 3250於交流電壓源時(shí)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(dòng)時(shí)，或過(guò)電流測(cè)試時(shí)使用，當(dāng)然亦能用來(lái)測(cè)試負(fù)載調(diào)整率或電源容量，只是這方面就沒(méi)像定電流模式那麼方便，其原因是電壓源之輸出電壓會(huì)隨負(fù)載電流之增加而下降，因此兩者是互動(dòng)的，如此就必須同時(shí)記錄電壓、電流值並計(jì)算變動(dòng)率，就不像定電流模式時(shí)，其負(fù)載電流是固定的，僅要記錄電壓便可以知道變動(dòng)率。

1.2.3. 3250 系列於定電阻操作時(shí) ，不需設(shè)定其負(fù)載頻率，這時(shí)候電子負(fù)載之電流波形之參考源為電壓波形訊號(hào)，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(shí)，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(shí)，其頻率設(shè)定應(yīng)設(shè) 於 0 Hz，其負(fù)載電流波形始能恆為固定值 ，若設(shè)定於 50Hz或 60Hz，則負(fù)載電流波形會(huì)呈現(xiàn) 50Hz 或 60Hz 之電流波形。

圖十 3250於直流電壓源時(shí)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(shí)定電阻操作模式之等效電路
 

3. 其他操作注意事項(xiàng)

3.1.電 錶

3250 系列交直流電子負(fù)載內(nèi)含有三個(gè)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(duì)交直 流測(cè)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(shí)顯示兩個(gè)數(shù)值 ，因此可使用 VA/W 按鍵來(lái)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(fù)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(cè)數(shù)值上下限比較功能 ，當(dāng)量測(cè)數(shù)值位於所設(shè)定之上下限以?xún)?nèi)時(shí)為 GO 或合格 ，當(dāng)量測(cè)數(shù)值位於所設(shè)定之上下限以列時(shí)為 NG 或不合格，此時(shí)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(cè)數(shù)值包含電壓、電流、瓦 特及伏安四項(xiàng)，每項(xiàng)均有其個(gè)別的上下限值，而測(cè)量數(shù)值必須同時(shí)符合四項(xiàng)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(shí) LED 才會(huì)點(diǎn)亮 。若以邏輯符號(hào)表示時(shí)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(shí)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(fù)載為開(kāi)或關(guān)的電開(kāi)關(guān) ，當(dāng)設(shè)定為開(kāi)（LED為ON）時(shí)，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(fù)載， 改變負(fù)載設(shè)定值便可變更負(fù)載波形電流。當(dāng) LOAD 按鍵設(shè)定為關(guān)（LED 為 OFF）時(shí)，3250 系 列應(yīng)停止負(fù)載工作，此時(shí)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(cè)，不受 Load ON或OFF 的影響 。

3.4.Vsense ON/OFF

電壓檢知開(kāi)或關(guān)按鍵及其 LED 顯示器 ，於 3250 系列上 Vsense connector 為連接至待測(cè)物上特定點(diǎn) (如輸出端）供量測(cè)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(hào) ( Vsense ON )或自 Load input取得信號(hào) (Vsense off)，與 Vsense on/off 相關(guān)量測(cè)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(wú)關(guān) ，因?yàn)檫B接於 Load input 端，直接從 Load input 端取得交流電壓波形信號(hào)
。

3.5. 定電流操作模式時(shí)之相關(guān)設(shè)定

3250 系列於定電流模式時(shí)，需按下 Freq. 鍵頻率 (Freq.)，波形資料庫(kù) (BANK) 同步信號(hào) 源 (SYNC on/off)，茲分別說(shuō)明如下：

3.5.1. 頻率：如 1.1.3 之說(shuō)明， 3250 系列於 CC 模式下 ，在交流操作時(shí)，必須設(shè)定內(nèi)部負(fù)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(shí)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(shí)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(gè)由 0～999 Hz 之交直流檢驗(yàn)電源設(shè)備，目前一般設(shè)備規(guī)格僅達(dá)400 Hz，因此才有上述標(biāo)示規(guī)格實(shí)際規(guī)格之差別。

3.5.2. Bank 波形資料庫(kù) 3250 系列內(nèi)部對(duì) 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(gè)，實(shí)際上 3250 系列內(nèi)部仍保留了12 個(gè)波形資料庫(kù)(上述五個(gè)波形稱(chēng)為 １個(gè)波形資料庫(kù) WaveformBank）也就是說(shuō) 3250 系列共可儲(chǔ)存 60個(gè)負(fù)載電流波形。實(shí)際上，波形資料庫(kù)以EPROM 來(lái)儲(chǔ)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(shí)際之負(fù)載電流波形。當(dāng) CC模式的五個(gè)峰值係數(shù)負(fù)載電流波形及 CR 模式不符需求時(shí)，可使用其餘的 55 個(gè)波形資料庫(kù)，在 3250 系列中，已經(jīng)內(nèi)建更多的峰值電流、及方波波形，請(qǐng)有此需要的使用者參閱 3250 系列操作手冊(cè) ， 以獲得更詳細(xì)的說(shuō)明。

3.5.3. 同步信號(hào)源 3250 系列於交流操作，在定電流 (CC) 模式使用時(shí)，必須有同步信號(hào)才能使電壓電流波形同步，對(duì)於同步信號(hào)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(hào)源（請(qǐng)參考定電流模式原理方塊圖），當(dāng) 3250 系列之同步信號(hào)源設(shè)定為 SYNC OFF 時(shí)選擇為內(nèi)部自行同步，此時(shí) 3250 系列內(nèi)部之零交越檢知器偵測(cè)負(fù)載輸入端之電壓波形之零交越信號(hào)，將之轉(zhuǎn)換方波，以控制內(nèi)部之負(fù)載電流波形產(chǎn)生器，並強(qiáng)制與之同步，因此負(fù)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(gè)(含）以上的零交越點(diǎn)情形時(shí)，上述之內(nèi)部同步系統(tǒng)便失效，此時(shí)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(fù)載電流波形與電壓波形相同，解決此類(lèi)問(wèn)題。3250 系列用外部同步時(shí)，使用者應(yīng)提供一與電壓同步的方波到 3300A 或 3302 機(jī)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(shí) 3250 系列定電流波形產(chǎn)生器便能與外部之同步信號(hào)同步。

4. 選購(gòu)資訊

4.1.選購(gòu)負(fù)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(guò)單個(gè)負(fù)載模組 300W 時(shí)，可採(cǎi)用負(fù)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(jī)框

4.2.1.當(dāng)單個(gè)負(fù)載模組便可滿(mǎn)足測(cè)試需求時(shí)，選用3302 電子負(fù)載機(jī)框?qū)⑹莻€(gè)的選擇，如果測(cè)試需求為未來(lái)能擴(kuò)充更多的負(fù)載模組之?dāng)?shù)目時(shí)，3300A 機(jī)框可容納高達(dá)四組之電子負(fù)載模組，尚未使用之負(fù)載模組可先訂購(gòu)空白面板。

3302 與 3300A 電子負(fù)載機(jī)框於訂購(gòu)時(shí)可包含或不包含 GPIB 介面。

4.2.2 3300A 機(jī)框可適用高達(dá)四個(gè) 3310 及/或 3250 系列電子負(fù)載模組的任何組合，於需要多個(gè)或混合負(fù)載的應(yīng)用下，這是*的選擇。

4.2.3 3300A 與 3302 機(jī)框可以搭配負(fù)載模組併聯(lián)使用，於併聯(lián)時(shí)並沒(méi)有數(shù)量的限制，而是*視需求的組數(shù)及功率而定。