3.2.1 可编程电子负载
可编程电子负载是一种通过控制内部功率器件或晶体管的导通量，使功率管耗散功率、消耗电能的设备。在本实验平台中，可编程电子负载主要起到模拟电力需求、监测电力信息的作用，是使用得最多的一种共用设备。
电气负载的主要类型可分为阻性负载、感性负载、容性负载，这三种电气负载的电路特征和电流／电压关系如图3-2所示。
图3-2 三种电子负载的电路特征和电流电压关系
（a）阻性负载；（b）感性负载；（c）容性负载
（1）阻性负载由加热元件组成，是根据电阻工作原理进行工作的电气设备。阻性负载仅消耗有功功率，不会引起功率因数值的变化，且功率因数等于1。阻性负载不会影响电压和电流波形，且电流和电压波形没有相位差，如图3-2（a）所示。常见的阻性负载有白炽灯、电暖器、电热水壶、电熨斗等。
（2）感性负载是指带有电感参数的负载，即带线圈或绕组的电气设备。感性负载满足电磁感应工作原理，消耗有功功率，并产生无功功率，其功率因数小于1。感性负载会导致电流速率受阻，从而导致负载电流滞后负载电压一个相位，如图3-2（b）所示。常见的感性负载有日光灯、电动机、变压器、电焊机、洗衣机、空气压缩机等。
（3）容性负载是指带电容参数的负载，即有电容能力的电气设备。容性负载具有瞬间吸收电能的能力，其消耗有功功率，并释放无功功率，可用于在一定范围内矫正功率因数。容性负载使电压受阻，导致电压波的相位滞后电流，如图3-2（c）所示。常见的容性负载主要是各类电容器，其功率计算公式与感性负载相同，只是在容性负载充放电时，电压不能突变，其对应的功率因数为负值，而感性负载此时的功率因数为正值。
可编程电子负载一般有四种基本工作模式，即恒流模式（constant current，CC）、恒压模式（constant voltage，CV）、恒阻模式（constant resistance，CR）和恒功率模式（constant watt，CP）等，如图3-3所示。
图3-3 电子负载主要工作模式
（a）恒流模式；（b）恒压模式；（c）恒阻模式；（d）恒功率模式
本实验平台选用ZY8715可编程直流电子负载（简称“ZY8715电子负载”），如图3-4所示。其为阻性负载，具有较好的线性特征、较高的动态响应速度，以及极低的纹波，主要性能指标如表3-1所示，设备详细情况参见《ZY87系列可编程直流电子负载用户使用手册》。
图3-4 ZY8715可编程直流电子负载
电子负载认知视频
表3-1 ZY8715可编程电子负载主要参数
① 测量的全范围内（full scale，FS）。
该设备可通过控制面板（图3-5）和上位机软件（图3-6）两种方式进行控制。在进行简单载荷控制时，采用面板控制比较便捷；当需要自动化程序测试时，采用上位机软件进行加载程序设定更为方便。
图3-5 ZY8715可编程直流电子负载控制面板
图3-6 ZY8715可编程直流电子负载上位机软件的控制界面