電子負載中的CC模式如何運用？_行業動態_新聞資訊

圖1：SDL1000X電子負載

01 用電子負載CC模式測試的優勢

蓄電池和直流電壓源是現在常用的電源，廣泛應用在手機、相機、小家電甚至汽車上。在蓄電池的生成測試環節，需要測試蓄電池的電池容量、循環壽命、充放電時間等參數，以保障產品的性能。而在這些測試過程中，往往需要讓蓄電池以指定的電流恒流放電。在傳統的生產中，由于蓄電池放電會造成電池兩端的電壓不斷下降，如果要維持輸出恒定電流，我們就需要不斷地減小放電電阻。這很難通過人工的手動操作來精確控制，但使用電子負載的恒流模式就可以完美解決這個問題，既可以減少工人的工作量，也能提高測試的精度。同樣的測試中，在手動測量電壓源時，我們常常需要調整負載電阻值，來實現不同電流電壓的輸出，十分繁瑣。利用直流電子負載的CC模式之后，可以簡單地控制電流，就可以實現電壓源的電壓測試。

02 電子負載CC模式原理

恒流模式是電子負載讓輸出源持續輸出一個不受輸出源電壓影響的恒定電流，其工作原理如圖2所示。圖中UL是外加的負載電壓，IL是直流電子負載提供的負載電流，Eref是基準電壓，RD是檢測電阻，由于負載電流IL＝Eref/RD，而電阻RD固定不變，所以負載電流IL只與基準電壓Eref的大小有關而與負載電壓UL無關。負載電流IL流經電阻RD得到的電壓作為誤差放大器A的一個信號，可變基準電壓Eref作為誤差放大器A的另一個信號，改變基準電壓Eref的值可通過誤差放大器A來控制流過功率晶體管Q上的負載電流的大小。若基準電壓Eref保持在某一值上，則無論負載電壓UL如何變化，負載電流IL都維持在一個恒定的電流值。

圖2：CC模式原理

03 電子負載CC模式在電池測試中的應用

鋰電池循環壽命測試方案

在電池生產中，電池的循環壽命是電池測試中的重要環節。以GJ-156192-2S1P 5000mAh聚合物鋰離子電池為例，電池容量：5000mAh；額定電壓：7.4V；充電上限電壓：8.74V；充電模式為恒流恒壓充電至8.4V（標準，0.2C）；放電模式為恒流恒壓放電至5.5V；為了測試電池的循環壽命，需以0.2C充電至8.4V再用0.2C放電至5.5V，當放電電容電量降至初始容量的80%，則認定整個過程的時長為該電池的循環壽命。

為了實現此目的，我們需要的儀器為：SPD3000X系列可編程直流電源，SDL1000X電子負載和一臺PC。

測試的流程為：PC檢測電子負載所測量的電池數據，對其分析電量是否達到8.4V；如達到8.4V，可直接控制電子負載進行放電，如未達到，則控制SPD3000X對電池進行充電，當電子負載檢測到電池電壓降至5.5V時，停止放電，判斷電池放電容量：若大于80%，則PC控制電源為電池充電，充至8.4V后停止充電，再由電子負載繼續放電，直到檢測到放電電容量降至初始容量的80%，此測試結束，PC記錄測試的次數。

由此可全程由程序控制電池循環壽命測試。

圖3：電池循環次數測試流程圖

電池放電測試

為了測試電池的放電過程，我們使用一塊鋰電池和一臺SDL1030X直流負載來進行測試。電池的輸出端連接到電子負載的輸入端，注意正負極的匹配。在電子負載一端我們選擇AUX，選擇Battery，進去到我們的功能設置界面，選擇CC模式，選擇需要設置的恒定放電值，還可以選擇終止電壓、放電電容和放電時間等參數。由于測試電壓為鋰電池，所以設置截止電壓為鋰電池的一般最低工作電壓3V，結合電池的使用環境，設置恒流電流為0.1A。打開電子負載，開始電池容量測試。

圖4：電子負載連接

測試開始時，直流電子負載非常準確地控制電流，實時記錄當前損耗的電池容量。隨著電池電壓下降，電子負載及時準確地進行調整，穩定電流在0.1A。在經過一段時間后，電壓下降到設置的3V以下，電子負載立刻停止了測試。通過電子負載的界面，我們可以查看電池的容量。在這次電池容量測試中，電池測試的容量為137mAh，放電時間為1小時22分。