专家讲解：电源测试中的恒流和恒阻负载

在先进的电子负载中，通常都具备恒压、恒流和恒阻工作模式。在测量电源产品的过程中，不同的工作模式都会直接影响被测电源的特性。选用正确的负载工作模式，可以帮我们实现相对精确和完整的测试。

在电源产品的测试中， 电子负载是必不可少的设备。 多数的电源产品为恒压类产品， 例如电池、电源适配器等。 对这些产品的测试， 为了测试这些产品在实际使用是的工作参数， 需要利用电子负载的恒流（CC）或是恒阻（CR）工作模式。 也就是说， 在测试过程中通过改变被测电源的工作电流， 来验证电源输出工作电压的稳定性、效率、瞬态特性及其它特性。为了提高测试精度， 就必须考虑电子负载的这两种工作模式对被测电源产品的影响。 有观点认为测试电压源时，恒流和恒阻负载可以互换。该观点在一定程度上正确，但有些条件下可能会有问题，因为这两种负载的工作模式对被测电源的性能存在明显不同的影响。首先，我们探讨静态时的工作性能。 我们以此为例， 分别对一个零输出电阻的理想电压源，例如稳压电源， 以及电池这样的非理想电压源进行测试。在电池中， 由于存在内阻， 因此通常被视为非理性的电压源。 在图1所示中， 两个电源拥有相同的开路电压。电源输出特征上方是两条负载线：恒流负载线和恒阻负载线。如图所示，理想电压源的电压曲线（Ideal Voltage Source）, 当负载的牵引电流发生变化时，或是外接电阻发生变化时， 电压输出将保持稳定。 但是， 对于电池这样的非理想电压源， 由于内阻的存在， 随着牵引电流的增大， 或者外部电阻的下降，内阻消耗的电压上升，导致输出电压（端电压） 的下降。 如图中的Non-Ideal Voltage Source 曲线。

图 1：理想/非理想电压源的恒流和恒阻负载特性恒流负载经常用于电源产品的静态测试，使被测电源在指定电流输出时，精确测量到的工作电源电压。 恒流负载此时模块的被测电源的工作环境，而设置的时候， 也无需考虑被测电源输出电压高低，或者是否符合标准。电池等非理想电压源较为复杂，通常需要测量指定恒流和恒阻负载条件下的技术指标，以表征在实际应用环境中的负载特征。 鉴于电池输出电压（端电压）与负载相关，在实际的测试过程中， 需要分别表征它在恒流或恒阻工作模式下的工作特性。 现在，我们讨论动态性能。恒流负载对电源启动、瞬态性能和稳定性的影响高于恒阻负载。在电源启动时，起初始输出电压为零，而恒阻负载启动时的电流需求为零。 但是，恒流负载则需要全电流， 它可能导致有些电源无法正常启动。由于电流需求取决于电压，恒阻负载具有阻尼效果，电流需求可以随瞬态电压的升高或降低而增加或减少，因此对被测电源瞬态响应和稳定性的影响较小。恒流负载则不具有类似效果，它会降低电源的瞬态响应和稳定性。在实际工作中，使用恒流或恒阻负载取决于被测电源技术指标规定的测试条件。对于电池这样的非理想电源，其性能也会受到动态因素影响， 这主意由于电池本身的内阻和复杂的放电特性决定的，这也是我们常说的电池输出响应模型。 这个电池模型， 决定了电池的输出端电压会随着电流变化而变化。