域控HIL负载模拟通道的配置原理

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一、什么是真实负载？

负载，顾名思义，是指连接在电路中的电源两端的电子元件。主要功能就是将电能转换成其他形式的能，以实现能量的转换。负载电阻是电阻的一种，是指电路中的“负载”也就是电路里的工作设备的电阻。例如，照明电路中灯泡的电阻就是负载电阻。

从广义上定义，负载就是给电源制造负担的实体，电子负载包括各种电器；从狭义上定义，电子负载就是一个可调(或者等效于)的电阻，一般也可以工作于一种或者多种工作模式，有恒定电流，恒定电压，恒定电阻，恒定功率等。

在汽车电子系统中，负载的驱动有两种基本方法：低边驱动和高边驱动。其中，低边驱动通常用于与动力总成相关的负载，例如电机，加热器等；高边驱动经常用于与车身相关功能，如座椅、照明、雨刷和风扇等。然而在HIL测试的过程中，一般不采用接入真实负载的方法，而采用模拟负载特性的方法进行测试。

二、什么是电子负载模拟

电子负载可以模拟真实环境中的负载，电子负载可以模拟真实环境中的负载用电器，电子负载是由电阻、电感、电容、晶体管、集成电路组成，电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量量占空比大小，靠功率管的耗散功率消耗电能的设备，它能够准确检测出负载电压精确调整负载电流，同时可以实现模拟负载短路，模拟负载是感性、阻性和容性。

三、电子负载模拟的特性

定电流CC模式

定电流模式中，不论输入电压多少，电子负载将根据设定值来吸取导入电流，定电流模式通常应用在测试电压源，ACDC电源的负载调整率，蓄电池放电，尤其为开关电源主流测试。

定电阻CR模式

在定电阻模式中，电子负载将吸取与输入电压成线性正比例的负载电流，定电阻模式应用在测试电压源或电流源和电源激活测试，用于测试电源的启动与限流特性，相应于滑线变阻器不易受温度影响。

定电压模式CV

在定电压模式中，电子负载将吸取足够电流以控制电压稳定在设定值，定电压模式应用在测试电流源通常使用于测试电源的限流特性，定电压模式可以仿真电池的端电压故亦可使用于测试电池充电器。

定电压模式CP

在定功率模式中，电子负载流入的负载电流根据所设定的功率大小改变，此时负载流入的电压与电流乘积等于所设定功率值定功率模式，主要应用于电池容量寿命测试。

a.阻性负载：指的是通过电阻类的元件进行工作的纯阻性负载，即当负载电流负载电压没有相位差时负载为阻性，举例来说，比较常见的，如白帜灯、电炉、电热水器等这些都是阻性负载；

b.感性负载：指的是带电感参数的负载，当负载电流滞后负载电压一个相位差时负载为感性，如电动机、变压器、继电器等，这些也非常普遍。

c.容性负载：指的是电路中类似电容的负载，可以使电流超前电压降低电路功率因数，此时负载为容性负载，如补偿电容负载，这类常常出现在高频领域。

四、负载模拟板卡的介绍

VT1004是最典型的负载模拟板卡，能模拟恒定电阻的负载或恒定电流的负载，每块板卡有四个通道，可以模拟四个负载，每个通道可以分别控制负载类型、电阻电流大小，通道内部的电路逻辑图如下图所示，使用时可以将 bus bar 1a 和 1b 分别接到电源正负极，这样就可以通过控制继电器来控制负载短路、断路、对正负极短路的故障，测量模块支持恒定电压测量和PWM测量。此外每个通道都可以外接原始负载，使用时可以控制使用内部电子负载还是外部原始负载，便于对比电气特性。





五、应用

一般针对汽车域控HIL的负载模拟，在常规的测试中，如果有负载板卡，可以接入负载板卡通道中，如果没有负载板卡，可以选择合适的金属电阻用于负载的模拟。电阻选择1k、4.7k等。