Разнообразие статических и динамических режимов работы DL3000, а также встроенная функция тестирования емкости батарей и аккумуляторов позволяют выполнить измерения характеристик для разных токов разряда, определить значения их емкости в А∙ч и в Вт∙ч. Можно выставить разные переменные критерии завершения задач, например падение напряжения батареи ниже определенного значения, достижение определенной разрядной емкости или времени разряда.
На рис. 1 приведена кривая разряда литиево-ионного аккумулятора током 1 А.
На рис. 2 приведены примеры разряда NiMH аккумулятора P100 18 В постоянными токами 1 и 2 А. Критерием завершения кривой разряда выбрано достижение половины штатного напряжения батареи.
Эпюры напряжения и тока этого теста можно записать с помощью программного обеспечения ULTRA LOAD от RIGOL для ПК S1501 и экспортировать полученные данные испытаний в файл формата CSV.
Для разных нагрузок аккумулятора измерения можно повторить, используя разные скорости разряда, и сравнить результаты по продолжительности, мощности, а также кривым изменения напряжения.
Для устройств интернета вещей (IoT) с батарейным питанием электронная нагрузка DL3000 позволяет смоделировать процесс их «пробуждения». Например, устройство в режиме ожидания потребляет незначительный ток, но как только компонент IoT «просыпается», ток потребления значительно возрастает. Это поведение можно эмулировать с помощью функции переключения (toggled) электронных нагрузок.
Другим вариантом применения является измерение параметров батарей, которые будут использоваться в сценарии, где необходимо выдавать большую мощность в определенный момент времени (например, в высокопроизводительном фонарике). Для этого необходимо переключиться в статический режим постоянной мощности (constant power, CP). Кривые тока и напряжения можно записать и проанализировать с помощью программного обеспечения S1501 ULTRA LOAD (рис. 3).
Параметром, характеризующим внутренние потери элемента питания, является его сопротивление. Оно зависит как от внутреннего устройства, так и от изменения электромеханических характеристик батареи по мере ее старения и эксплуатации. Внутреннее сопротивление Ri можно рассчитать через напряжение холостого хода VOC (при токе 0 А) и падение напряжения на параллельно подключенной нагрузке Ri = (VOC — Vload) /I. Оба этих значения могут быть определены с помощью прибора DL3000. Для измерения напряжения холостого хода VOC в режиме постоянного тока (CC) устанавливаем ток 0 А. Затем выставляем ток нагрузки 2 А и считываем напряжение Vload (рис. 4). Падение напряжения VRi на Ri равно VOC — Vload = 0,279 В, что на 2,96% меньше напряжения холостого хода.
Факторами, влияющими на внутреннее сопротивление аккумулятора и, соответственно, на качество его работы, являются: количество циклов разряда/заряда аккумулятора; его возраст; температура. При достижении относительного падения величины VRi на 8% и более от значения VOC полностью заряженного аккумулятора его рекомендуется заменить новым.
Электронные нагрузки RIGOL обладают хорошим соотношением цена/качество на российском рынке и имеют широкий спектр применений: исследования и разработка источников питания, преобразователей постоянного тока, проектирование устройств с батарейным питанием, тестирование светодиодов и т.д. Универсальные электронные нагрузки DL3000 — идеальное решение для разных сценариев применения.
|
Таблица 1. Краткие характеристики условий эксплуатации электронных нагрузок |
||||
|
Параметр |
Значения для моделей |
|||
|
DL3021 |
DL3021A |
DL3031 |
DL3031A |
|
|
Максимальная поглощаемая мощность |
200 Вт |
350 Вт |
||
|
Режимы работы: • статический • динамический |
• стабилизация: постоянного тока (CC), постоянного напряжения (CV), • постоянного сопротивления (CR), постоянной мощности (CP) • непрерывный, импульсный, переключаемый |
|||
|
Диапазон рабочих напряжений/токов |
0 ~ 150 В/ 0 ~ 40 А |
0 ~ 150 В/ 0 ~ 60 А |
||
|
Частотный диапазон в не- прерывном режиме работы |
0,001 Гц ~ 15 кГц |
0,001 Гц ~ 30 кГц |
0,001 Гц ~ 15 кГц |
0,001 Гц ~ 30 кГц |
|
Скорость нарастания |
0,001 А/мкс~0,25 А/мкс 0,001 А/мкс~2,5 А/мкс (>5 В) |
0,001 А/мкс~0,3 А/мкс 0,001 А/мкс~3 А/мкс (>5 В) |
0,001 А/мкс~0,25 А/мкс 0,001 А/мкс~2,5 А/мкс (>5 В) |
0,001 А/мкс ~ 0,5 А/мкс 0,001 А/мкс ~ 5 А/мкс (>5 В) |
|
Разрешение считывания тока |
1 мА |
0,1 мА |
1 мА |
0,1 мА |
|
Разрешение считывания напряжения |
0,1 мВ |
0,1 мВ |
0,1 мВ |
0,1 мВ |
|
Коммуникационные интерфейсы |
USB Device, USB Host, RS232 |
USB Device, USB Host, RS232, LAN, Digital I/O |
USB Device, USB Host, RS232 |
USB Device, USB Host, RS232, LAN, Digital I/O |