我一直在研究一种数据记录设备，该设备最终将进入我的个人车辆。我搜索了互联网并构建了理论上应该是一个相当坚固的电源，能够处理快速瞬态和欠压以及传说中的负载突降。不过，我的问题是……我想实际测试电源。
在我之前提出的有关电源部分设计的问题中，有人告诉我，模拟负载突降的“正确方法”是使用适当的专业测试设备。不过，我很好奇……是什么阻止我安装“足够接近”的东西？
我的想法很简单：获取低压直流电源，例如旧PC电源。使用 DC-DC 转换器将 12V 提升至 80V 范围内的电压。组装一组电容器，让我接近理论上的 12V 负载突降。据我所知，这在数百焦耳范围内。充电后，只需将其连接到设备的电池输入端——它不会连接到实际电源，以免我想把电源搞砸——看看是否爆炸，如果没有，看看它是否正常工作然后。
这听起来像你听过的最愚蠢的想法吗？这是一个有点体面的想法，只需要大量的计划和数量检查才能大致按预期工作吗？
负载突降是当大负载（例如前灯）关闭时汽车电气系统发生的情况。问题是充电系统（主要是交流发电机）具有很大的电感，任何试图快速降低电流消耗的尝试都会导致“感应冲击”，从而在 12V 总线上产生较大的电压尖峰。这种冲击与用于在点火系统中产生火花的现象相同，只是表现形式不同。关键是，连接到 12V 总线的任何设备都需要能够承受这些偶尔出现的 100-200V 电压尖峰而不会损坏。
由于负载突降主要是一种感应现象，因此也可能更容易模拟它。您实际上不需要模拟实际汽车负载突降的全部能量；您只需要在设备的电源端子上创建相同的电压波形。
将一个较大的电感器（L1，大约 1H，可能是大型电源变压器的初级）与您的设备串联（即，通过电感器将设备连接到电源）。这代表了汽车充电系统的电感。
将几 µF 的电容 (C1) 放置在您的设备上（与您的设备并联）；这代表了汽车布线的分布电容，有助于限制负载突降事件的上升时间。确保该电容器的额定电压为几百伏。
也将一个 120Ω 电阻器 (R1) 与您的设备并联。这代表了汽车内的其他静态负载，并将设置负载突降产生的峰值电压的上限。（该电阻将消耗 100 mA 电流并耗散 1.2W。）
现在，在您的设备上连接一个低值、大功率电阻器 (R2)，与开关 (SW1) 串联。这表示将要“转储”的负载。电阻器的值应使直流电流不超过电源的能力，您可以调整电阻器的值以改变相对于电感器值的电流以释放特定量的能量（ 0.5×I 2 ×L)。例如，如果您的电感器为 1H，电阻器为 12Ω (@ 12W)，您将绘制 1A，存储的能量将为 0.5 焦耳。
关闭开关以“充电”电感器，然后打开它 - 模拟负载突降事件。使用这些电阻值，峰值电压将在 100-120V 左右。您可以使用不同的电阻值组合来模拟不同类型的事件。R1 与 R2 的比值大致决定了尖峰的峰值电压（相对于电源电压）。向下缩放两个电阻以模拟更高电流（更高能量）的事件。使电容器更小以获得更快的上升时间；1H 和 1µF 以 160Hz 谐振，这为您提供了相当悠闲的 1.5ms 上升时间（1/4 周期）。例如，将 C1 更改为 0.01µF 将使您的上升时间约为 150µs。