Elektronische DC-Lasten
DL3000-Serie

Die DL3000-Serie umfasst kostengünstige programmierbare elektronische Gleichstromlasten.
Mit den sehr guten Leistungsdaten und einer benutzerfreundlichen Oberfläche eignen sich die DL3000 Modelle für vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Es stehen verschiedenene Schnittstellen wie USB, RS232 und modellabhängig auch LAN, Digital I/O und GPIB zur Verfügung.

Rigol DL3000-Serie elektrionische Lasten
  • 150V/40A,  200W (DL3021, DL3021A)
  • 150V/60A,  350W (DL3031, DL3031A)
  • Dynamic mode bis zu 30 kHz
  • einstellbare Slew rate: 0,001 A/μs bis 5 A/μs
  • minimal Ausleseauflösung 0,1 mV, 0,1 mA
  • USB-GPIB Schnittstellen Converter (optional)

Alle Listenpreise finden Sie unter Geräte &  Zubehör

ModelDescriptionPreis (€)
zuzügl. MwSt
Programmable DC Electronic Load
DL3031A150V/60A, 350W Promotion* 1.429,00 €
1143,00 €
DL3031150V/60A, 350W1.143,00 €
DL3021A150V/40A, 200W Promotion* 759,00 €
607,00 €
DL3021150V/40A, 200W607,00 €
Electronic Load Options & Accessories
CB-20A-780MM20A Red and Black Test Lead for DL300019,00 €
CB-40A-780MM40A Red and Black Test Lead for DL300029,00 €
CB-60A-780MM60A Red and Black Test Lead for DL300039,00 €
CB-RS232-A9-Pin RS232 Cable (female-to-female, cross-over) for DL300015,00 €
CB-SENSESense Cable for DL300019,00 €
DIGITALIO-DL3Digital I/O Option for DL300089,00 €
DL-02Terminal Shield for DL300019,00 €
FREQ-DL3High Frequency Option for DL300089,00 €
HIRES-DL3Readback Resolution Option for DL300089,00 €
LAN-DL3LAN Interface Option for DL300089,00 €
SLEWRATE-DL3High Slew Rate Option for DL300089,00 €
USB-GPIB-LUSB to GPIB module for DL3000319,00 €
Manuale
DL3000 Serieelektronische DC LastenManual
pdf

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Geräte & Zubehör
ModelDescriptionPreis (€)
zuzügl. MwSt
Programmable DC Electronic Load
DL3031A150V/60A, 350W Promotion* 1.429,00 €
1143,00 €
DL3031150V/60A, 350W1.143,00 €
DL3021A150V/40A, 200W Promotion* 759,00 €
607,00 €
DL3021150V/40A, 200W607,00 €
Electronic Load Options & Accessories
CB-20A-780MM20A Red and Black Test Lead for DL300019,00 €
CB-40A-780MM40A Red and Black Test Lead for DL300029,00 €
CB-60A-780MM60A Red and Black Test Lead for DL300039,00 €
CB-RS232-A9-Pin RS232 Cable (female-to-female, cross-over) for DL300015,00 €
CB-SENSESense Cable for DL300019,00 €
DIGITALIO-DL3Digital I/O Option for DL300089,00 €
DL-02Terminal Shield for DL300019,00 €
FREQ-DL3High Frequency Option for DL300089,00 €
HIRES-DL3Readback Resolution Option for DL300089,00 €
LAN-DL3LAN Interface Option for DL300089,00 €
SLEWRATE-DL3High Slew Rate Option for DL300089,00 €
USB-GPIB-LUSB to GPIB module for DL3000319,00 €
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DL3000 Serieelektronische DC LastenManual
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– Energieabsorption mit hoher Präzision –
Flexible elektronische Lasten nehmen bis zu 350 W auf

Fachartikel erschienen in HF Praxis Heft 8/2020 (Beam-Verlag)  Rigol Titelstory
Autor: Boris Adlung, Vertriebs- & Marketing Manager Rigol Technologies Europe GmbH

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild -x01-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Elektronische Lasten sind als Hilfsmittel für sehr viele Einsatzgebiete nicht mehr wegzudenken.

Sie sind in IoT-Anwendungen, bei der Vermessung von Akkumulatoren oder bei der Simulation von Ladegeräten ein unersetzliches Werkzeug. Speziell die elektronischen Lasten der Serie DL3000 von Rigol Technologies stellen durch ihre Flexibilität und Vielseitigkeit eine optimale Lösung dar und sind bis zu einer maximalen Leistung von 350 W erhältlich.

Unerwartet vielseitig

Die Geräte bieten neben den vier statischen Modi (Konstantstrom, -spannung, konstanter Widerstand und konstante Leistung) und vier dynamischen Test-Modi (kontinuierlicher Puls, einmaliger Puls, Umschaltpuls und Listen-Modus) auch drei integrierte Applikationen (Batterie-, Überleistungsschutz-, Überstromschutz-Test) an.
Wie bei den Netzteilen der Serie DP800 ist zusätzlich zu den Basismodellen auch eine erweiterte A-Version verfügbar.
Die unterschiedlichen Modelle sind in Bild 1 dargestellt.

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-1-Modellunterschiede DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 1:  Modellunterschiede DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Speziell bei der A-Version hebt sich die Last mit einer Anstiegsrate (Slew-Rate) von bis zu 5 A/µs und einem maximalen Frequenzbereich von 30 kHz deutlich von den Mitbewerbern ab und bietet maximale Sicherheit beim Testen.

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-2a-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-2b-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 2: Mit 4,3 Zoll ist der Bildschirm sehr groß und bietet daher genügend Übersicht

Diese Strommesskurve lässt sich zusammen mit den Parametern Spannung, Leistung und Widerstand mittels der Aufnahmefunktion [Rekord] auf einem externen USB-Datenträger als *.csv-Datei abspeichern.
Die Schnittstellen USB, RS232 sowie LAN- (als Option oder als A-Version) sorgen für die einfache und schnelle Verbindung mit dem PC. In der intuitiv bedienbaren Software S1501–Ultra Load ist zusätzlich ein virtuelles Bedienerpanel integriert, mit dem man alle Funktionen der Last über den PC schnell und effektiv einstellen kann. Auch diese Software bietet eine Rekord-Funktion sowie die Speichermöglichkeit als *.csv-Datei an, die sich optimal für Langzeitaufzeichnungen einsetzen lässt. Auch die Settings lassen sich über die Software abspeichern (s. Bild 3).

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-3-Langzeitaufzeichnung-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 3: Kurz- und Langzeitaufzeichnungen sind bequem möglich

Betriebsweisen im Detail

Die elektronische Last DL3000(A) kann in vier unterschiedlichen statischen Einstellungen betrieben werden:

Konstantstrom (Constant Current, CC)

Diese Funktion kann zum Vermessen einer Spannungsquelle sowie zur Überprüfung von Genauigkeit und Kapazität einer Leistungsversorgung (Power Supply Unit, PSU) verwendet werden. Hierfür lässt sich in der Last ein maximaler Stromwert eingeben. Nach Aktivierung der Last stabilisiert sich diese auf den eingestellten Stromwert, unabhängig davon, ob das Testobjekt (DUT) einen höheren Strom liefern könnte. Der Strom bleibt immer stabil auf dem eingestellten Wert, unabhängig von der DUT-Spannung (s. Bild 4). Sobald der Strom des DUT den eingestellten Stromwert in der DL3000 unterschreitet, wirkt die Last wie ein Kurzschluss und die Spannung sinkt auf 0 V.
An der Vorderseite der Last sind zwei weitere Eingänge (Sense) vorhanden. Bei hohen Strömen wird ein nicht unwesentlicher Teil der Spannung an die Messkabel abgegeben. Durch die Verwendung der Sense-Eingänge kann dieser Messfehler beseitigt, also kompensiert werden. CC wird unter Anderem in der Batterieapplikation verwendet und kann auch zur Charakterisierung von Brennstoffzellen dienen. Die DL3000-Serie ermöglicht hier eine präzise Einstellung der Lastarbeitspunkte, die für diesen Test notwendig sind.

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-4a-Konstantstrombetrieb-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-4b-Konstantstrombetrieb-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 4: Im Konstantstrombetrieb wird der Strom auf den eingestellten Wert stabilisiert

Konstantspannung (Constant Voltage, CV)

Diese Funktion wird zum Beispiel zur Vermessung einer Stromquelle verwendet oder um die Stromgrenze einer PSU herauszufinden. Eine weitere Applikation könnte die Analyse des unterschiedlichen Stromverbrauchs bei einem Aufweckszenario einer IoT-Komponente sein. Genau wie bei CC kann hier ein maximaler Spannungswert eingegeben werden, auf den sich die Last dann stabilisiert. Die Höhe des Stromes vom DUT kann dabei variieren. Sobald die Spannung des DUT unterhalb des eingestellten Wertes liegt, senkt sich der Strom auf 0 ab, da die Last wie ein Leerlauf wirkt. CV kann zum Beispiel auch für die Analyse von Solarpanels genutzt werden. Sobald ein Solarpanel angeschlossen und die Last nicht aktiviert wird, wird die maximale Spannung im Display angezeigt. Sobald die Last aktiviert wird, ist der maximale Stromfluss in der elektronischen Last sichtbar.

Konstanter Widerstand (Constant Resistance, CR)

Um die Last als Widerstand zu verwenden, wird die Funktion CR verwendet. Dabei kann in der Last ein Wert von 0,08 Ohm bis 15 kOhm eingestellt werden. Hierzu wird die Spannung des DUT stabil gehalten. Der Strom wird dazu konstant zur Spannung so verändert bis der eingestellte Widerstandswert erreicht wird. Falls der maximale Strom vom DUT gezogen wird, senkt sich die Spannung soweit ab, dass der Widerstandswert erreicht werden kann. Hier lässt sich eine Quelle mit einem Widerstand stabilisieren, die sowohl Spannungsals auch Stromquelle ist. Als Spannungsquelle wird der Strom so weit abgesenkt, dass der eingestellte Widerstand erreicht wird. Als Stromquelle wird die Spannung für die Einstellung des Widerstandes abgesenkt.

Konstante Leistung (Constant Power, CP)

Diese Funktion kann verwendet werden, um die Leistungskapazität einer Batterie oder einer Solarzelle zu ermitteln. Hierzu wird der Strom linear auf die eingestellte Leistung reguliert. Sobald der Strom vom DUT den in der DL3000 eingestellten Stromwert unterschreitet, wirkt die DL3000 wie bei der Einstellung CC als ein Kurzschluss und die Spannung geht auf 0 zurück.

Weitläufige Anwendungsmöglichkeiten

Die dynamischen Tests werden außer im Listen-Modus ausschließlich im CC-Modus betrieben. Um zu überprüfen, wie schnell sich eine PSU nach einem Strompegelwechsel stabilisiert, kann ein kontinuierlicher Strompuls mit unterschiedlichen Strompegeln von der PSU gezogen werden. Wichtig dabei ist die schnelle Umschaltfrequenz und eine steile Anstiegsund Absenkflanke. Die Last hat die Möglichkeit, zwischen zwei unterschiedlichem Strompegeln kontinuierlich bis zu einer Frequenz von 30 kHz umzuschalten. Wie in Bild 2 zu sehen ist, zeichnet sich die elektronische Last DL3000 durch ein sehr geringes Überschwingen aus. Die Anstiegsflanke wird mit der Slew-Rate bestimmt und kann mit einer maximalen Steilheit zwischen 10 und 90% von bis zu 5 A/µs gesetzt werden. Im Display des Gerätes kann man den Puls direkt darstellen.

Die Last kann aber auch auf einen einmaligen Strompuls programmiert werden. Das wird benötigt, wenn eine kurzfristige Stromänderung zu einem bestimmten Ereignis stattfinden soll. Somit lässt sich ein Strompeak-Einschaltverhalten eines IoT-Boards mit der notwendigen Amplitude und Zeitdauer nachstellen. Dieser könnte verwendet werden, um die Batterie des IoT- Devices zu testen. Die Änderung des Strompegels für einen Puls wird durch das Auslösen eines Trigger-Ereignisses über das Frontpanel, einen SCPI-Befehl oder ein externes Trigger-Signal erreicht.

Eine weitere Möglichkeit bietet der Umschaltpuls (Toggle) an, wobei ein niedriger und ein hoher Pegel eingestellt wird. Sobald die Last aktiviert wird, wird der niedrige Pegel ausgegeben. Sobald der Trigger ausgelöst wird, wird der hohe Pegel ausgegeben. Bei jeder weiteren Triggerung ändert sich der Zustand des Pegels zwischen niedrig und hoch.

Die Last kann in einem Listen-Modus mit bis zu 512 unterschiedlichen Werten bei einem Zyklus von maximal 99999 Wiederholungen eingestellt werden. Die Liste kann man für je eine der statischen Einstellungen (CC, CV, CR und CP) verwenden. Diese Liste lässt sich dann im internen Speicher oder in einem externen USB-Stick abspeichern. Hier könnte zum Beispiel ein Profil mit unterschiedlichen Stromstufen, die bei unterschiedlichen Funktionen in einem IoT-Device entstehen, erstellt und simuliert werden.

Batterietest, Überspannungsschutz und Überstromschutz

Mit Batterietest, Überspannungsschutz und Überstromschutz bietet die Last drei Applikationen an, die schnell und einfach hinzugeschaltet werden können.
Mit einem Batterietest ist es möglich, eine qualitative Aussage über die Kapazität und das Entladeverhalten einer Batterie über die Zeit zu erhalten. Diese Aussagen sind notwendig, um zum Beispiel akkubetriebene Schaltungen zu entwickeln. Mit dem integrierten Batterietest kann die Entladekapazität in Ampèrestunden (Ah), Wattstunden (Wh) und die Entladezeit sowie der Spannungsverlauf bei unterschiedlichen Stromwerten gemessen werden. Durch die Aufnahme lassen sich diese Werte auch während des Testes direkt am Gerät mit einem USB- Stick aufzeichnen. Hier kann man auch variable Abbruchkriterien definieren, wie das Unterschreiten eines Spannungswertes, die Erfüllung einer Entladekapazität oder das Erreichen einer bestimmten Zeitdauer. Zum Beispiel bei einer 18-V-P100-Nickel-Metallhybrid-Batterie kann ein konstanter Entladestrom von 1 A gezogen werden. Hier macht es Sinn, als Abbruchkriterium die halbe Spannung, also 9 V einzustellen. Die Kapazität und die Zeitdauer werden von der Last gemessen (s. Bild 5).

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-5a-Batterietest-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-5b-Batterietest-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 5: Batterietest mit der integrierten Applikation, rechts der Spannungsverlauf

Die DL3000-Serie kann auch für die Simulation von Ladegeräten eingesetzt werden. Beispielsweise beim Ladeverfahren eines Lithium-Ionen-Akkus wird die Batterie zuerst mittels CC geladen (also mit dem maximal zulässigen Strom) bis ein bestimmter Spannungsbereich der Batterie erreicht wird. Sobald dieser erreicht wird, schaltet das Ladegerät auf CV um, um eine stabile Spannung zu ermöglichen bis der Strombedarf bis zur vollständigen Ladung auf nahezu 0 reduziert ist. Diesen Vorgang lässt sich auch mit der DL3000 mit dem Mode CC+CV realisieren (s. Bild 6).

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-6a-Simulation-Ladegeraete-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-6b-Simulation-Ladegeraete-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-6c-Simulation-Ladegeraete-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 6: Simulation eines Ladegeräten mit der CC+CV-Funktion

Die Applikation „Überstromschutz“ (Over Current Protection, OCP) oder „Überleistungsschutz“ (Over Power Protection, OPP) dient dazu, einen Sicherheitslevel eines Abschaltschutzes von z.B. einem Netzteil zu überprüfen. Am Beispiel des OCP wird der Strom schrittweise von einem definierten Anfangswert erhöht. Außerdem wird ein Fenster mit minimaler und maximaler Grenze für eine Pass/ Fail-Messung definiert, in dem der Abschaltstrom liegen darf. Sobald der Wert innerhalb der Grenzen liegt, gibt das Gerät ein „Pass“ aus, sonst ein „Fail“ (s. Bild 7).

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-7a-OPC-Test-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-7b-OPC-Test-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Bild 7: Beispiel eines OCP-Tests mit einer schrittweisen Erhöhung des Stromes bis zum OCP-Limit

Für eine Vielzahl von Einsatzfällen

Rigol bietet mit der elektronischen Last nach eigener Einschätzung das beste Preis/ Leistungs-Verhältnis auf dem Messtechnikmarkt an. Die Last deckt eine große Bandbreite an Anwendungen und Applikationen ab und eignet sich sowohl in der Forschung und Entwicklung bei der Entwicklung von Netzteilen, DC/ DC-Konvertern oder batteriebetriebenen Komponenten oder auch bei LED-Tests. Die Vielseitigkeit in Kombination mit der hohen Qualität und der Testgeschwindigkeit machen die neue elektronische Last zu einer rundum nahezu perfekten Lösung für eine Vielzahl an Anwendungen.

Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-8-Monitordarstellung-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A
Rigol-elektronische Lasten-Artikel-Bild-9-Monitordarstellung-DL3021/ DL3021A/ DL3031/ DL3031A

Vertrieb und Distribution

Die Allice Messtechnik GmbH mit Sitz in Frankfurt ist Ihr Service- und Vertriebspartner bei der Messgerätebeschaffung.
Bei Allice finden Sie sowohl technischen Support als auch Service- und Kalibrier-Dienstleistungen für elektronische Lasten.
Lassen Sie sich ein Angebot auf Basis der Listenpreise zu tagesaktuellen Konditionen erstellen – oder rufen Sie einfach einen Messtechnik-Spezialisten an – 069-67724583

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