数码新玩具:ChargeLAB Power-Z KT002专用电子负载

2020-09-14 19:47:14 31点赞 64收藏 59评论

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创作立场声明:这款负载为工程样机,实际使用功能强大、性能良好、数据准确,固件已经升级,正式版即将发售。

作为一个数码玩家,少不了做各种测试。电子负载以其简单、大功率、可调节、有数显等特点,成为必不可少的工具之一,也是数码设计测试人员的必备之物。

数码新玩具:ChargeLAB Power-Z KT002专用电子负载

近期,入手了一只专门匹配ChargeLAB Power-Z KT002测试表的小巧百瓦功率级电子负载,还能配合KT002的上位机,功能十分强大,本文做个介绍,文中简称“KT负载”。

数码新玩具:ChargeLAB Power-Z KT002专用电子负载

小巧的大功率负载

本人之前已经有了一只160W电子负载,用下图简单说明一下为什么还要入手KT负载。一是因为目前的主流充电装备最大功率也就百瓦级别,原有大负载根本跑不满;二是因为原有大负载体积大占地方,需要连接专用电源线,还要配合诱骗器,比较麻烦;三是因为KT负载直接与KT002合体,表载合一,使用方便,控制简单。

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负载主体是布满电路板的各种芯片、电容、电阻、电感以及功率器件,足见设计加工焊接之精细,大MOS管的型号被抹去了,这也是对知识产权的保护

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小体积达到100W的功率,发热量可观,必须采用风冷散热。KT负载使用了40×40×11mm的铝合金散热器,顶部的七叶暴力小风扇在飙到最大功率时转速飞快、噪音可观,四周能够明显感到排出的热量。

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KT负载很小巧,大部分还是散热风扇增加了厚度,长宽厚三围约为:58×40×36mm,带KT002的总重量只有90克,除了安装螺钉、FPC数据连接线外,还配有一根NTC感温线。当然了,最重要的是,你必须有一只KT002测试表。

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有了这个小身材大能量的负载,甚至可以很方便地携带到室外,对户外电源产品做精准的带场景数据测试,对于我这种兼顾户外和电子产品爱好的人来讲,简直是福音啊。

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变形金刚 合体

搞数码的都有螺丝刀,这基本也就够了,后面有些小的位置不好接近,可以再用一只镊子。

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首先拧下KT002测试表的后背板,怎么拧不解释了,可以准备一个小盒子放螺丝,避免滚落丢失。

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翻过来接着拧,把正面盖板也拆了,露出四角的四个导电铜柱。

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KT002的这个位置和KT负载相匹配,负载有两个相连的通孔,这一方面是导电,另一方面也起到安装定位功能,就不会装反负载了。

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将负载配的铜柱拧在表铜柱边上的这个通孔之内,形成负载的导电通路,方向与KT002的铜柱一致即可。

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这个孔内部空间确实有点小,可以用镊子夹住伸进去,并且用手带上螺丝。

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拿出负载的FPC连接线,线的两端一致,都是8条导电线,线的安装有正反,与负载端的In插口连接,压紧即可。

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先将排线与KT002电路板上的接口安好。

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再从KT002背板的长孔中穿出,安装时避免对排线硬性弯折,但也不至于太过娇气。

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再这样,将排线固定在负载一端即可。

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拧上各个盖板的螺丝就行了。

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合体完成,收好多余的螺丝,就可以通电使用负载了。

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如果需要测量外部的温度,只需要将NTC感温线的插头插在负载背面的插座中即可,带热缩的线头贴近被测物体表面,就能测量温度了。

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装配负载之后,除了物理体积变大,无论是否启用负载,并不影响KT002的各种强大的测试功能,并且配合KT002的拨轮右键,更大拓展了测试表的应用。

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三模式操作简单,使用方便

启动负载必须在KT002拨轮左侧的Micro-USB口供电,可以直接连接电脑USB端口,这样就可以直接使用上位机了。接电后,右拨KT002拨轮,即能启动负载功能,包括:负载模块和模块管理两大功能。

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KT负载的模块管理菜单内,可以读取包括负载信息、版本信息、元件信息、元件参数等,并且可以进行固件升级。

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负载模块的菜单内主要是使用负载的方式,KT负载的控制界面菜单有以下几种可选,分别是:恒流模式、恒功率模式、斜坡模式、负载控制器设置,还有俩英文,基本上也用不到。

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在恒流模式中,可以通过KT002的拨轮方便地设定需要的恒流值,支持最小调整单位为10mA,可以通过KT002诱骗需要的快充协议和对应电压,实现不同的功率测试组合。KT负载的电压范围为2.5~26V;电流范围在0.05A~6.7A;功率范围在0.1~100W;使用温度在-20~110℃。

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下图中,本人设定的是0.5A电流,电压为最普遍的5V。通过按下拨轮启动负载,即能以设定好的参数进行恒流运转。

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双击拨轮,可以退回到KT002的监控界面,0.5A的电流非常稳定。KT002的测量精度很高,达到了5位小数显示,监控界面也达到了4位小数。

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恒功率模式为最常用的负载使用方式,只要充电适配器支持,就能诱骗出高电压的快充协议,通过调整当前电压下的电流,来实现恒定的功率输出,妥妥的100W恒定输出完全没有问题。

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与需要诱骗器触发的大负载相比,KT负载的电路压降小,如:开启PD协议20V,KT负载端电压为18.6V,而大负载的电压为17.85V。另外,恒功率驱动模式的KT负载不用人为调整电流,会自动匹配电流已达到100W的输出;大负载需要手动调整电流强度,整5A的输入功率仅能达到92W左右。

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再比如,同样达到60W的功率输出,KT负载的电压为19V、电流为3.15A;而大负载为18.4V、3.3A。两只表都很好,但也有了高下之分。

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KT负载的第三种运行方式是斜坡模式,同样是设置好电流的上升速率,也就是电流曲线的斜率后开启负载即可,可以实现10mA的精度设置。

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在斜坡模式下,KT负载可以通过逐级增加电流强度,来测试适配器的极限输出能力,而且每一级增加的电流值可以手动设置,以达到不同的平滑升高效果,并且可以读取VBUS波形,便于观察。

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测试过程可以通过KT002的大彩屏动态显示当前电压电流的曲线,拉斜坡结束后,也可以直接在表端读取电压和电流的对应关系图,可以看出随着电流上升负载端的压降,变化情况非常直观、清晰。

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温控110,还能测外温

KT负载通过KT002测试表可以读取内核以及外部两个温度。内核温度是通过上面合体介绍中的FPC线实现测量的。

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用户自定义温度则需要通过外接NTC热电藕感温线来实现。实测,这根线是专门针对KT负载的,如果与其他感温线换用,会出现测温不准的情况。

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KT负载,体积小、功率大,只要接通电路,即便电流很小,也会直接开启风扇排风散热,以保证元器件正常工作。

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高功率状态下,风扇转速很快、噪音较大,内部设定的过热保护温度为110℃,设计者对KT负载具有相当的自信。

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在室内环境,大功率运行时温度上升很快,KT负载在温度回落后,可以自动继续以原功率运行,这一点倒是很让人省心。

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使用热电偶测温仪,将温度探头置于KT负载与KT002之间,实际测量,截止运行的外表面温度大约为105℃,风扇四周能感觉到热风,最好等负载停止运行后,风扇转速下降或停止,再用手触碰。

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以一个实际测试外部温度的试验,来简单介绍一下KT负载的测温功能。将温度探头固定在手电灯头外表面,并且连接KT002上位机,就能在电脑端读取并记录温度数据。

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KT负载测温比较精准,数据及温度曲线的变化与实际差距很小,也几乎没有滞后的情况,温度一有变化,立即就能在上位机中显示出来。下面的动态图是本人开启风扇对着手电吹以散热,温度曲线立刻直线下降。

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在电脑端,还能通过鼠标读取曲线上任意点的数据,而且可以连续读取,这个功能非常实用。

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下面的图中,反映了手电在开启极亮、到自动降挡、手动再次开启极亮提高输出功率、再降档、开启风扇散热、关闭风扇、再次手动开启极亮这些动作,灯头温度的变化情况,可以说完全能够满足我的测试需求。

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实用的负载,实验的乐趣

每个人心中其实都存在着对自然科学探究的好奇,尤其是电学这种看不见、摸着疼的,要想测得准确、客观,必须得上专用工具。在Charge LAB 的新款测试表KT002问世之际,推出与之匹配的负载模块可以说恰逢其时,极大拓展了KT002的作用。

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再加上KT负载小巧的身材、较大的测量范围、灵敏的调节精度、动态的数据显示、方便的信息回看,确实是电子数码测试的实用强大工具,已成为我每次必用的电子测试装备。另据最近消息,KT负载工程版已经定型生产,不用多时ChargeLAB Power-Z KT002负载将正式出货。相信随着固件的不断升级,KT负载必将发挥出更大功用。

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