СТА 3/2018

В ЗАПИСНУЮ КНИЖК У ИНЖЕ Н Е РА следующие основные режимы: постоянное напряжение (CV), постоянный ток (CC), постоянная мощность (CP), постоянное сопротивление (CR). При помощи устройства E-Load, напри- мер, можно смоделировать электродвигатель с его высокими пусковыми токами, а также любую другую нагрузку с нелиней- ной вольт-амперной характеристикой (рис. 2). Широко при- меняют электронные нагрузки и для тестирования источников питания. Многие современные электронные нагрузки про- граммируемые и обладают возможностью дистанционного управления. Особо продвинутые модели имеют интерфейс для удалённого управления при помощи компьютера, что позво- ляет использовать их в составе автоматизированных испыта- тельных стендов, автоматически включающих заданные режи- мы работы и изменяющих параметры, а также получать и ана- лизировать мониторинговые данные об их состоянии. Всё это востребовано при различных сложных лабораторных испыта- ниях, проведении тестов устройств и оборудования: солнечных батарей и АКБ, блоков питания, различных генераторов и мно- гого другого. В режиме тестирования батареи, например, она может при помощи E-Load разряжаться постоянным током, постоянной мощностью или постоянным сопротивлением до тех пор, пока не достигнет установленного порога разрядного напряжения. Надо отметить, что типовая электронная нагруз- ка ещё и обеспечивает постоянный мониторинг напряжения и протекающих через неё токов. Поскольку электронная нагрузка имитирует реальную, один из ключевых параметров устройства E-Load – рассеи- ваемая мощность. Таким образом, конструктивное исполне- ние мощной электронной нагрузки должно гарантировать эф- фективный теплоотвод. С учётом широкого диапазона до- ступных мощностей – от сотен Вт до сотен кВт – электронная нагрузка может представлять собой как компактное настоль- ное устройство в приборном корпусе, так и целый отдельно стоящий шкаф с принудительным водяным охлаждением. Бывают и специфические электронные нагрузки, предназна- ченные для нишевого использования. Например, компания Ericsson использует миниатюрные устройства собственной разработки для тестирования встраиваемых в платы мобиль- ных устройств интегральных DC/DC-преобразователей. Для обеспечения безопасности работы электронные на- грузки оснащаются также защитой от перегрева и перегрузки по мощности, от переполюсовки и перенапряжения. В некоторых случаях от электронной нагрузки может по- требоваться выступать в роли не поглотителя, а источника энергии. Это нужно, например, при моделировании работы цепей с реактивной (ёмкостной или индуктивной) нагрузкой. Однако такую функциональность имеют далеко не все пред- ставленные на рынке модели, и в основном E-Load является управляемым переменным резистором, на котором рассеива- ется энергия по заданному закону. Упрощённая структура та- кой электронной нагрузки представлена на рис. 3. К ОМБИНИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ На рынке присутствуют также гибридные устройства, пред- ставляющие собой источник питания и электронную нагруз- ку, объединённые в одном корпусе. В последнее время по- являются регенеративные электронные нагрузки, способные возвращать поглощённую энергию обратно в сеть с высокой эффективностью. Это особенно актуально, когда рассеивае- мая на нагрузке мощность достигает десятков и сотен кило- ватт. У электронных нагрузок имеется и ещё одно важное при- менение: их можно использовать совместно с источниками питания в качестве устройств для быстрого управления током. Это позволяет обеспечить высокоскоростное управляемое на- растание/спад импульсов тока, получаемых от источника пи- тания. Такая связка двух приборов зачастую обходится де- шевле и обеспечивает более высокие характеристики, нежели специализированный высокоскоростной источник питания. Р ЫНОК ПРОГРАММИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЭЛЕКТРОННЫХ НАГРУЗОК Рынок этих весьма востребованных устройств быстро разви- вается, тем не менее, основные его игроки хорошо известны. AMETEK AMETEK – крупная международная компания, специали- зирующаяся на производстве электронных приборов и элек- тромеханических устройств. Офисы компании расположены во многих странах, в том числе и в России. Имеет множество подразделений. Подразделение Programmable Power, базирую- щееся в Сан-Диего (Калифорния), занимается разработкой программируемых источников питания постоянного и пере- менного тока, электронных нагрузок. Продукция AMETEK применяется в исследовательских и испытательных целях и используется в таких приложениях, как бортовое оборудова- ние, общие НИОКР, проверка на электромагнитную совме- стимость (ЭМС), производство и тестирование полупровод- ников, нефтеразведка, симуляция работы различных источ- ников тока (солнечных батарей, аккумуляторов и т.п.), тести- рование оборудования и измерения, имитация работы раз- личных силовых электрических шин. Продукция этого под- разделения выпускается под брендами Sorensen, ELGAR, California Instruments, AMREL. GW INSTEK Компания основана в 1975 году. В момент основания носи- ла название Good Will Instrument Co., Ltd. Это тайваньский производитель с солидной историей и опытом производства измерительного и испытательного оборудования, а также ис- точников питания. В настоящее время является крупнейшим производителем этого оборудования на Тайване, насчиты- вающим в своём портфолио более 300 продуктов. Источники питания и электронные нагрузки производства GW INSTEK пользуются заслуженно высокой репутацией среди профес- сионалов. Tektronix Одна из старейших на рынке компаний, основанная в 1946 году в США. В настоящее время имеет множество представи- тельств по всему миру, включая Россию. Компания настолько известна, что не нуждается в рекомендации: её приборами пользовалось не одно поколение профессиональных электрон- щиков, учёных-исследователей, производственников, а также специалистов многих других областей. Помимо источников питания и электронных нагрузок постоянного тока компания производит анализаторы спектра, осциллографы, функцио- нальные генераторы, мультиметры. СТА 3/2018 93 www.cta.ru Загрузка профиля Управляющий контроллер Точка подключения нагрузки MOSFET-ключи Мощность, Вт Время, с Блок управления Силовой блок Рис. 3. Упрощённая структура электронной нагрузки (E-Load)