Elektronik yükler, çeşitli modlarda farklı güç profillerini emmenize olanak tanıyarak, gücü dağıtmak için diğer yöntemlere (dirençler gibi) kıyasla daha fazla esneklik sağlar. Elektronik yükler, güç kaynağınıza bağlanan çeşitli senaryoları ve gerçek cihazları kolayca taklit etmenizi sağlar. Gücü emmek için sabit bir direnç kullanmak, gerçek bir cihazın dinamik davranışını otomatikleştirmek ve taklit etmek zorlaştırır. Sabit dirençler ayrıca test gereksinimlerindeki değişikliklere uyum sağlama esnekliğinden yoksundur. Bu nedenlerle, elektronik yük, sabit değerli bir direnç kullanmaktan daha verimli bir güç kaynağı test çözümüdür.
Elektronik yükler kullanılırken, bunların sınırlamalarını anlamak önemlidir. Elektronik yük girişleri, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi paralel bağlanmış birden fazla güç MOSFET'inden oluşur.
Elektronik yük devresindeki geri besleme döngüleri, kullanıcının belirlediği ayarı korumak için bu MOSFET’leri kontrol eder. Elektronik yükün giriş gerilimi, MOSFET’leri doygunluk modunda tutacak kadar yüksekse, elektronik yük tam akımı çekebilir ve belirtilen değişim hızlarını koruyabilir. Ancak, elektronik yükün giriş gerilimi, MOSFET’lerin doğrusal bölgede çalıştığı seviyeye düşerse, elektronik yükün akım çekme kapasitesi azalır.
Bu nedenle, tüm elektronik yükler, düşük voltajlarda elektronik yükün akım çekme kapasitesini belirtmek için aşağıda gösterilene benzer bir grafik sunar.
Bu sınırlama tüm elektronik yüklerin doğasında yer alsa da, bir yükseltici güç kaynağı kullanarak bu kısıtlamayı aşabilirsiniz. Birkaç yıl önce bu teknikte genellikle “doğrusal” bir yükseltici güç kaynağı kullanılması önerilirdi; zira doğrusal güç kaynakları, benzer özelliklere sahip anahtarlamalı güç kaynaklarına kıyasla daha düşük gürültü seviyesine sahipti. Ancak, modern anahtarlamalı güç kaynaklarının gürültü performansı, gürültü seviyelerinin doğrusal güç kaynaklarıyla karşılaştırılabilir hale gelecek kadar gelişmiştir.
Bu tekniğin özü kolayca anlaşılabilir. Takviye kaynağı kullanarak, test edilen güç kaynağının toprak referans noktasını, elektronik yükün toprak referans noktasının birkaç volt üzerine çıkarırsınız. Bu, elektronik yükün bakış açısından, DUT sıfır volt referansına yakın bir akım sağladığında bile, elektronik yükün tüm akım çekme kapasitesinin geçerli olduğu bir aralıkta çalışmaya devam ettiği anlamına gelir. Aşağıdaki şemada bu tekniği uygulamak için gerekli bağlantılar gösterilmektedir.
Sabit gerilim modunda düzgün çalışabilmesi için, elektronik yükün uzaktan gerilim algılama uçlarının test edilen güç kaynağına bağlanması gerekir. Yardımcı güç kaynağı, düşük maliyetli, sabit çıkışlı 3 V ila 5 V'luk bir güç kaynağı olabilir; ancak bu kaynağın akım değeri, gereken maksimum tepe yük akımı kadar yüksek olmalıdır. Bu yapılandırma, yükün minimum gerilim gereksinimini ve güç kablolarındaki gerilim düşüşünü telafi edebilse de, bazı dikkat edilmesi gereken hususlar bulunmaktadır.
- Boost güç kaynağından gelen herhangi bir akım gürültüsü, test edilen güç kaynağı üzerinde yapılan gürültü ölçümlerini etkileyecektir. Bu durumu, uygun şekilde düşük gürültü özelliklerine sahip bir güç kaynağı seçerek en aza indirebilirsiniz.
- Elektronik yük, artık hem test edilen güç kaynağından hem de boost güç kaynağından gelen gücü dağıtmak zorundadır. Bu nedenle, orijinal yük tam nominal güçte çalışıyorsa daha yüksek bir güç yükü gerekli olabilir. Örneğin, 300 Watt'lık bir güç kaynağını test etmek istiyorsanız, 300 Watt'lık bir yük her iki güç kaynağı tarafından üretilen gücü dağıtmak için yeterli kapasiteye sahip olmayacaktır. Test edilen güç kaynağından ve yükseltici güç kaynağından gelen gücü dağıtabilecek bir elektronik yük seçmeniz gerekir.
- Yük üzerindeki gerilim azaldıkça, yükseltici güç kaynağının test edilen güç kaynağına ters yönlü gerilim uygulamasının bir olasılığı bulunmaktadır. Bu durum, örneğin test edilen güç kaynağı (eğer bir güç kaynağı ise) aşırı akım koruma moduna geçtiği için çıkış gerilimini artık koruyamadığında ortaya çıkabilir. Yardımcı bir yükseltici güç kaynağı kullanırken, test edilen güç kaynağının olası ters yönlü gerilime maruz kalmasını önlemek için, test edilen güç kaynağını korumak üzere bir ters gerilim koruma devresi eklemeniz gerekebilir.
Sonuç olarak, elektronik yüklerin diğer güç emme yöntemlerine (sabit değerli dirençlerin kullanılması gibi) kıyasla birçok avantajı vardır. Bununla birlikte, elektronik yükler akımı emmek için güç MOSFET’leri kullandıkları için düşük voltajlarda çalışırken bazı kısıtlamalara sahiptir. Uygun bir yükseltici güç kaynağı kullanarak ve bu blog yazısında fbelirtilen yönergeleri izleyerek bu kısıtlamaları aşabilirsiniz.
