電子負(fù)載在航天電源模塊測(cè)試中的作用詳解和選擇要點(diǎn)

艾德克斯為航天航空用電源模塊提供的測(cè)試設(shè)備包含電源自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、可編程交/直流電源和可編程交/直流電子負(fù)載、功率表等。電子負(fù)載的作用是在實(shí)驗(yàn)室中模擬真實(shí)帶載環(huán)境，為電源模塊做全面的測(cè)試。航天航空用電源模塊的測(cè)試項(xiàng)目有可靠性(Reliability)測(cè)試、功能(Functions)測(cè)試、保護(hù)動(dòng)作(Protections)測(cè)試、其他測(cè)試等，其中有相當(dāng)一部分都要依靠高精度高性能的可編程電子負(fù)載來(lái)完成。艾德克斯電子負(fù)載的高速度、豐富的測(cè)試功能、多路測(cè)試以及能夠完成復(fù)雜的帶載特性變化等優(yōu)勢(shì)，是航天航空電源模塊測(cè)試的重要選擇標(biāo)準(zhǔn)。

高速度要求

對(duì)于航天航空電源模塊的可靠性(Reliability)測(cè)試部分，通常需要測(cè)試驗(yàn)證電源的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，也就是當(dāng)負(fù)載在快速且極端變化情況下電源是否能保證穩(wěn)定的輸出能力，這是保證電源在航天工作中保持高穩(wěn)定性的重要驗(yàn)證之一，在這項(xiàng)測(cè)試中，工程師最關(guān)注的電源測(cè)試指標(biāo)是過(guò)沖幅度和恢復(fù)時(shí)間。這項(xiàng)測(cè)試要求電子負(fù)載必須具備動(dòng)態(tài)測(cè)試模式，且航天電源的動(dòng)態(tài)測(cè)試一般需要達(dá)到20KHZ的動(dòng)態(tài)變化頻率，只有高性能的電子負(fù)載才可能滿足這兩個(gè)需求。

艾德克斯的高性能電子負(fù)載系列IT8800和IT8700，都具有頻率達(dá)25KHz的高速動(dòng)態(tài)測(cè)試功能，超越航天航空電源模塊的測(cè)試需求。圖1是IT8800系列電子負(fù)載的動(dòng)態(tài)測(cè)試波形的示意圖，工程師還可以使用該系列電子負(fù)載的連續(xù)模式、脈沖模式、或觸發(fā)模式來(lái)進(jìn)行控制，來(lái)測(cè)試電源模塊的不同參數(shù)，例如例如動(dòng)態(tài)擾動(dòng)、突加或突減負(fù)載等。

圖1

短路測(cè)試功能

航天航空領(lǐng)域所使用的電源模塊，工作在太空環(huán)境之中，相對(duì)于地面來(lái)說(shuō)，這個(gè)環(huán)境對(duì)電源模塊的工作充滿了威脅。因?yàn)樘罩写嬖诤芏嘤钪嫔渚€，這些射線是來(lái)自于宇宙空間的高能帶電粒子流，這些粒子能量高、穿透力強(qiáng)，很有可能會(huì)導(dǎo)致電源模塊的電路短路。而電源模塊存在于熱控制系統(tǒng)、軌道控制系統(tǒng)、無(wú)線電測(cè)控系統(tǒng)以及電源系統(tǒng)中，如果在電路短路的情況下發(fā)生故障，則會(huì)對(duì)航天器的運(yùn)行造成重大影響。所以，工程師們?cè)跍y(cè)試階段使用電子負(fù)載來(lái)做短路測(cè)試，以驗(yàn)證電源模塊的這一功能。

艾德克斯電子負(fù)載在面板上具有短路按鍵，可以一鍵式模擬短路帶載情況，快速簡(jiǎn)便的完成這一測(cè)試。

保護(hù)測(cè)試功能

電源模塊本身就是一個(gè)自帶保護(hù)功能的電子裝置，在航天航空中的應(yīng)用也要求它的這一功能完好。工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)電源模塊的時(shí)候，會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)電流、電壓、功率的保護(hù)值，如何判斷其保護(hù)點(diǎn)是否在設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)？電子負(fù)載的OCP/OVP/OPP保護(hù)測(cè)試功能就是用來(lái)進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作(Protections)測(cè)試驗(yàn)證的。

以艾德克斯IT8800系列電子負(fù)載的OPP保護(hù)測(cè)試功能為例，該功能可以直接通過(guò)面板的OPP編程實(shí)現(xiàn)，驗(yàn)證電源模塊的過(guò)功率保護(hù)點(diǎn)。圖2是IT8800系列電子負(fù)載對(duì)電源模塊進(jìn)行OPP測(cè)試的示意圖，電子負(fù)載的拉載功率階梯上升，當(dāng)功率上升到一定值時(shí)，電子負(fù)載檢測(cè)到待測(cè)電源模塊的電壓開(kāi)始出現(xiàn)衰減（圖2中綠色線條表示），那么電子負(fù)載就會(huì)自動(dòng)抓取出OPP點(diǎn)。以同樣的方式，IT8800系列電子負(fù)載可便捷的完成OCP測(cè)試。

圖2

同步性高的多路測(cè)試功能

對(duì)于航天設(shè)備中控制部分電源模塊而言，功能(Functions)測(cè)試往往需要多路電子負(fù)載進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于多路電子負(fù)載的選擇建議選用模塊化多通道電子負(fù)載，而不是用單路負(fù)載同時(shí)測(cè)試，因?yàn)閱温坟?fù)載同時(shí)控制存在操作繁瑣、同步性差的問(wèn)題。