為什么直流電子負載不能串聯使用？

更新時間：2022-05-05

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直流電子負載具有正、負極接線端子，一般用于電源產品的測試時吸收電源的功率。當然，除了直流電源，包括 DC-DC 適配器，鋰電池，燃料電池或者太陽能板等都會使用到電子負載。

如果我們要測試一個固定輸出 20V，最大電流 5A，功率 100W 的直流電源，那我們就必須使用一臺電壓、電流及功率與之相當，甚至更大的電子負載來吸收來自電源的功率。因為電源是一個恒定電壓輸出 20V 的恒壓 CV 源，測試時電子負載就需要工作在恒流 CC 模式，并設定其電流從 0A 至 5A 之間。當然，如果是其他類型的恒流 CC 直流電源，電子負載就需要工作在恒壓 CV 模式，還有一些情況需要電子負載工作在 CR 或者 CP 模式。

通常如果被測的直流電源的功率較大，而單個的電子負載沒有足夠的功率，我們可能會希望將多個電子負載進行串聯或并聯來擴展電子負載的功率。如果是電流不夠，我們可以通過將多臺電子負載并聯起來，但如果電壓不夠，是否也可以使用幾臺電子負載進行串聯呢？

如果你這樣做，估計你不但不能夠實現你的測試目的，更可能得到的結局是損壞電子負載。

接下來我們就一起分析這是為什么？當然，我們必須事先了解電子負載是如何工作的。電子負載是通過控制和調整跨接在其輸入端的FET 功率場效應管 RDS，似乎將多臺電子負載串聯應該沒有什么大問題。如圖 2 所示，假如我們將兩臺串聯的電子負載都設置為 CC 模式，而且設置為*相同的電流值，譬如都設置為 10.00A。但實際上電子負載不可能是絕對的 10.00A，如果其中一臺實際為 9.99A，而另外一臺為 10.01A。這樣一來，電子負載 2 就不可能達到其設置值，因此，它就不停的減小 FET 的 RDS 直到 0（短路），這樣所有的電壓就全部加載到電子負載 1 上使得它過壓損壞。

也有人建議兩臺電子負載分別工作于恒流 CC 模式和恒壓 CV 模式，而且這似乎可以實現設定電壓、電流點的工作狀態。但是如何讓這兩臺電子負載進入到設定的 CC 及 CV 工作點？

假設我們先設定好電子負載，然后再將負載連接到被測電源，設定于 CC 模式的電子負載因為沒有任何電流，因此將 FET 的RDS 設置為 0（短路）；而設定于 CV 模式的電子負載因為沒有任何電壓，將 FET 的 RDS 設置為+∞（開路）。所以在電源接入的瞬間，電源上的所有電壓 100V 都加載到 CV 模式的負載上，就可能損壞。

有一種折中的方法，通過調節直流電源的上電電壓斜率，讓被測的電源慢慢的抬升其輸出電壓（需要被測電源具備這樣的能力），這樣有可能讓這兩臺串聯的電子負載進入設定的工作點。

即使這樣，如果在工作過程中出現任何異常，觸發電子負載的保護，兩臺電子負載分別會進入短路或開路的情況，依然會導致電源的電壓 100V 加載到電子負載輸入端的情況，損壞電子負載。

通過以上分析，我相信你已經非常清楚為什么我們不推薦多臺電子負載進行串聯實現更高電壓測試！