中古電子負荷装置の在庫・価格

電子負荷装置は、直流電源やDC/DCコンバータ、電池、燃料電池などの出力に接続して電流を引き込み、模擬負荷として働く試験用の機器である。固定抵抗器の負荷は抵抗値を素早く変えにくく、通電中の発熱で抵抗値そのものが変わってしまう。電子負荷なら設定どおりの負荷条件をプログラムで保ったり変化させたりできるため、電源評価の再現性を高められる。
内部の基本は、パワーMOSFETやトランジスタを可変抵抗として動かすリニア制御回路である。代表的な定電流(CC)動作では、被試験機器からの電流がパワー素子と電流検出用のシャント抵抗を流れる。シャント両端の電圧をDACが作る基準電圧と比べ、その差に応じてゲート電圧を調整し、素子のドレイン-ソース間抵抗を増減させる。このため設定確度は主に基準を作るDACと電流検出系で決まる。定電圧(CV)では高精度分圧器で入力電圧を検出して同じように帰還をかける。定抵抗(CR)では入力電圧に比例した電流を、定電力(CP)では電圧と電流の積が設定値になる電流を流す。この4モードが基本で、CC+CVなどの複合モード、電圧ごとに電流を任意に設定してLEDのような非線形負荷を模擬するモード、短絡試験用のショートモードを備える機種もある。
用途の中心は電源評価である。CCモードで2つの電流値を周期的に切り替えるダイナミック動作を使うと、負荷が急変したときの出力電圧の落ち込みと回復時間を確かめる過渡応答試験になる。CRで抵抗値を徐々に下げれば電流制限機能の動作を確認でき、CPで出力電力を一定に保ちつつ入力側を測れば変換効率が求められる。電池ではCC放電で容量や放電電圧特性を評価し、パルス電流による放電試験にも使う。CVモードは充電器や燃料電池など電流源的な出力をもつ機器の試験に向き、電池の振る舞いを模擬する目的でも使われる。このほか車載ECUの模擬負荷、エージングや寿命試験にも用いられる。
選定では、まず必要な電力から考えるのが実務上の要点である。電子負荷の動作範囲は最大電圧・最大電流・最大電力で囲まれた領域であり、最大電力が最大電圧と最大電流の積に届かない機種が多い。被試験機器が実際にどの電圧で何A流すかを動作点ごとに整理すれば、過大な容量を選ばずに済む。次に最低動作電圧である。入力電圧が典型的には1〜2V前後を下回ると流せる電流が急に減るため、低電圧のレギュレータや燃料電池の試験では注意が要る。対策は、電流定格に余裕のある機種を選ぶか、補助電源を直列に入れて電子負荷から見た電圧を持ち上げることだが、後者は負荷急変試験には向かないことがある。また消費型は引き込んだ電力がすべて熱になるため、最大電力を出せる周囲温度や連続時間に制限がある機種も多い。
容量は卓上の数十W級から、並列運転で十数kW級に達するものまで幅広い。大電力・長時間の試験には、引き込んだ電力をインバータで交流に変えて構内系統へ戻す回生型が使われる。発熱や空調負荷を大きく減らせる一方、系統へ電力を戻すため設備担当部門や電力会社との協議が必要になる。実際の測定では、配線の電圧降下を避けるリモートセンシングの活用や、電流を高速に変化させたときに配線インダクタンスが生む電圧スパイクや発振にも気を配りたい。