拋負載是指在蓄電池充電時，斷開發(fā)電機與蓄電池的連接而引起發(fā)電機輸出大電壓尖峰，從而使得其它連接到發(fā)電機電源的設(shè)備受到破壞的威脅。在交流發(fā)電機內(nèi)部包含感性線圈和整流器，在對蓄電池進行大電流充電時，這時如果突然斷開蓄電池，由于感性器件的電流無法突變，將引起交流發(fā)電機輸出電壓急劇上升。
? 拋負載P5A參數(shù) / Throw load P5A parameter
存在問題：標(biāo)準(zhǔn)需求按照2Ω內(nèi)阻+2Ω負載電阻校驗波形，那么選擇其它內(nèi)阻時，脈寬該如何變化呢?
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，波形為雙指數(shù)波。由于Tr << Td，脈沖形成回路簡化為上圖。
空載時Td=400ms，當(dāng)Ri和Rl都是2Ω時Td=200ms，則可以推出Rm=Ri+Rl=4Ω。Cm也隨之確定（Cm=400ms/2.3/4=43mF）。
回到剛才的問題：當(dāng)Ri變化時，Cm和Rm要不要一起改變呢？
根據(jù)這些年測試結(jié)果看，大部分國內(nèi)外的拋負載發(fā)生器切換Ri時，Cm和Rm是固定的（根據(jù)脈寬而不是實際的Cm和Rm），但也有某些拋負載發(fā)生器，選擇不同的內(nèi)阻加匹配負載校準(zhǔn)，脈寬都是變?yōu)?0%。這兩種發(fā)生器（除了2Ω內(nèi)阻）測試結(jié)果可能會差別較大。
? 發(fā)生器的衍變 / Evolution of the generator
傳統(tǒng)的拋負載發(fā)生器是用模擬器件做的。隨著各種標(biāo)準(zhǔn)推出，各個車廠對波形脈沖寬度要求也越來越多，靠切換器件實現(xiàn)各種需求變得不現(xiàn)實了。目前主流的是用功放模擬拋負載的波形。
用功放實現(xiàn)拋負載的波形，僅僅從計量校準(zhǔn)的角度看，沒有任何問題，但帶上試品后產(chǎn)生的效果，可能會差異巨大。
標(biāo)準(zhǔn)要求：校準(zhǔn)波形時供電電壓設(shè)置為0V。實際情況是在系統(tǒng)供電后，帶載波形不盡相同。
■ 測試案例 1 ■
一個客戶反映使用LDS 200N30 在3.2.2下內(nèi)阻2.5ohm連續(xù)試驗10次，試驗間隔60s，器件（TVS）無損壞。而在使用某進口設(shè)備在3.3.2下內(nèi)阻2.5ohm連續(xù)試驗10次，試驗間隔60s，器件（TVS）無法耐受。于是在同一環(huán)境下測試驗證。
DUT電壓=28V；試驗電壓=174V，td=350ms?？蛰d波形相差不大。
△ 3CTEST LDS 200N30 波形
△ 進口設(shè)備波形
電流Ir=(Up-UL)/Ri。測試案例2中，Ir=(30-14)/2=8A。就算TVS已經(jīng)擊穿，UL電壓為0，則Ir=(30-0)/2=15A。而實測峰值電流63A，遠遠大于理論值。
▎虛擬內(nèi)阻 ■ ■
之所以出現(xiàn)實際電流遠大于理論值的情況，是因為發(fā)生器的內(nèi)阻不是真實的阻抗，而是所謂的虛擬阻抗。設(shè)備測量負載的靜態(tài)阻抗，然后通過計算，改變輸出脈沖的幅度和脈寬。如果是純阻性負載，測試結(jié)果可能差別不大。但遇上TVS或壓敏之類的器件，有電壓電流突變的情況，而發(fā)生器又不能快速、動態(tài)做相應(yīng)調(diào)整，則會出現(xiàn)這類測試結(jié)果不符合理論值的現(xiàn)象。
虛擬內(nèi)阻可以做到很大的設(shè)置范圍。但理論上虛擬內(nèi)阻不適合這個使用場景：因為只有先出現(xiàn)電流才能判斷負載情況，然后再修正輸出波形，修正滯后太多，明顯不合理。
目前的測試結(jié)果表明：某些拋負載發(fā)生器使用虛擬內(nèi)阻，甚至都沒有動態(tài)調(diào)整波形。
如果出現(xiàn)測試結(jié)果和預(yù)估值差異太大的情況，可以同時測量試品處的電壓、電流波形，根據(jù)數(shù)據(jù)判斷發(fā)生器是否有問題。
■ 測試案例3 ■
兩家拋負載設(shè)備，同等條件下測試相同產(chǎn)品，結(jié)果差異大。
設(shè)定參數(shù)：UA: 28 V；US: 151 V；US*:58V；Ri：1 Ω；td：100 ms。
拋負載模擬器LDS 200N30 電壓讀值：42.6V，電流讀值：93A；
另一臺發(fā)生器電壓讀值：38V；電流讀值：4.8A。
LDS 200N30 測試數(shù)據(jù)：電壓讀值：42.6V，電流讀值：93A。
標(biāo)準(zhǔn)表明波形B模擬交流發(fā)電機內(nèi)部含有對拋負載波形的抑制功能。
需要注意的是，發(fā)電機產(chǎn)生的拋負載波形還是A波形，只是被限幅，實際波形軌跡仍要按照A波形。
交流發(fā)電機限幅是測量輸出端的電壓值，當(dāng)電壓過高，則切斷勵磁電路。
如果輸出端帶了TVS管作為負載，且TVS管的限幅值低于發(fā)電機限幅值，則發(fā)電機不會啟動限幅功能。
測試結(jié)果分析：
真實的P5B應(yīng)該如圖所示，在內(nèi)阻Ri前端輸出脈沖A，內(nèi)阻后端有限幅模塊。
如果負載是TVS，則限幅模塊不起作用。
回到剛才的測試：實際電流=(Ua-Ul)/Ri；而不是實際電流=(Ub-Ul)/Ri。這個現(xiàn)象明顯是在Ua處發(fā)的脈沖B而不是脈沖A。
? 總結(jié) / Summary
由于拋負載脈沖能量太大，不同的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)要求也各不相同，導(dǎo)致脈沖寬度跨度較大，內(nèi)阻也很多，所以現(xiàn)在拋負載發(fā)生器基本都是用功放實現(xiàn)。由于對發(fā)生器機理和真實波形模擬的理解和認知不同，會導(dǎo)致不同廠家的拋負載發(fā)生器在測試時，測試效果相差很大。
存在最大的問題有3個：
1、虛擬內(nèi)阻：非真實的內(nèi)阻在計量校準(zhǔn)設(shè)備沒有問題，測試含有TVS之類的器件/模塊則會導(dǎo)致不能限流，瞬間電流很大從而導(dǎo)致器件損壞。這個問題可以通過在輸出端測試電流很容易判斷出來；
2、脈沖B理解錯誤：錯誤的認為脈沖B的電壓比較低，所以測試嚴酷度也低。發(fā)生器發(fā)出的電壓波也直接是脈沖B。這種測試效果會差很多，這個問題也可以通過在輸出端測試電流，很容易判斷出來；
3、波形動態(tài)模擬不真實：可能是由于算法的問題，不同的發(fā)生器帶相同的負載后幅度相差不大，但寬度差別很大。這個問題比較難排查，只能通過仿真計算。但有一點：必須保證波形合格，且符合常識。
還有一些其他因素可能會導(dǎo)致測試結(jié)果有差異：
1、由于試驗效果與試驗環(huán)境溫度、特別是試品自身溫度有著密切的關(guān)系。為保證試驗效果的可比性，試驗室環(huán)境溫度為20~25℃，試驗開始前必須保證試品溫度與室溫一致。
2、由于7637、16750對拋負載波形電壓的要求誤差為±10%，極端情況下不同儀器設(shè)備之間可能產(chǎn)生20%的差異，從試驗結(jié)果可知：當(dāng)輸出電流差異超過10%時可能導(dǎo)致試驗結(jié)果的截然不同。
3、7637、16750對拋負載波形電壓寬度的要求誤差為±20%，在以次數(shù)為嚴酷度考核依據(jù)時，對于以處于臨界狀態(tài)的DUT來說，設(shè)備間的差異（滿足標(biāo)準(zhǔn)誤差范圍）可造成試驗結(jié)果的截然不同。
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