Elektronische Last

Eine Elektronische Last ist ein Gerät oder eine Baugruppe, die als Ersatz für einen konventionellen (ohmschen) Lastwiderstand (Eingangswiderstand, Abschlusswiderstand, Außenwiderstand) eingesetzt wird. Im Schaltbild wird sie wie ein Widerstandsbauelement mit einem Rechteck dargestellt und meist als 'R' ohne Index bezeichnet, was für eine beliebige, nicht näher spezifizierte Last steht.

Elektronische Lasten

Als Gegenstück zur Stromquelle handelt es sich bei der Elektronischen Last um eine Stromsenke. Während beim Belasten einer Stromquelle mit einem Festwiderstand immer nur ein bestimmter Laststrom bei einem bestimmten Widerstandswert eingestellt werden kann, ist die Besonderheit der Elektronischen Last, dass der Laststrom in einem definierten Bereich einstellbar ist, er wird elektronisch geregelt.

Die von der Elektronischen Last aufgenommene elektrische Energie wird meistens in Wärmeenergie umgewandelt, zur Kühlung werden Lüfter oder wassergekühlte Elemente verwendet. Auch eine Rückspeisung in das öffentliche Stromversorgungsnetz ist unter bestimmten Voraussetzungen möglich. Elektronische Lasten werden in verschiedensten Applikationen eingesetzt, vor allem zur Prüfung von Netz- und Steuergeräten, Batterien, Brennstoff- und Solarzellen, Generatoren. Wechselstromlasten werden zum Testen von Transformatoren, Unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USVs) oder Bordnetzen verwendet.

Das Leistungs- und Ausstattungsspektrum dieser Geräte beginnt bei einfachsten Schaltkreisen, die im Wesentlichen aus einem Potentiometer zur Sollwerteinstellung und einem Transistorkreis zur Leistungsumsetzung bestehen.
Bei weiterentwickelten Elektronische Lasten sind mehrere Betriebsarten vorhanden, meistens sind dieses Konstantstrom, -spannung, -leistung und -widerstand. Außerdem gehört heutzutage die Ansteuerbarkeit über Analogsignale oder Speicherprogrammierbare Steuerung sowie Fernsteuerbarkeit über einen PC zur Ausstattung. Sollwerte und gemessene Größen wie Eingangsspannung und tatsächlicher Laststrom werden analog oder digital angezeigt.

Funktionsbeispiel

schematische Schaltskizze einer elektronischen Last

Nebenstehende Schaltskizze soll das Funktionsprinzip einer elektronischen Last verdeutlichen: Mit dem Potentiometer an der Basis des Transistors wird eine Emitterspannung eingestellt, so dass durch den Lastwiderstand ein bestimmter Strom fließt.

Hat der Lastwiderstand beispielsweise einen ohmschen Widerstand von $R = 1\,\Omega$ und stellt man eine Emitterspannung von $U = 1\,{\rm V}$, die auch am Lastwiderstand anliegt, ein, so fließt durch diesen ein Strom von $I = \frac{U}{R} = \frac{1\,{\rm V}}{1\,\Omega} = 1\,{\rm A}$.

Aufbauend auf diesem Schema lassen sich reale elektronische Lasten herstellen, die allerdings zur Stabilisierung der Last über eine Regelung verfügen. Eine Stabilisierung der Last ist oft sinnvoll, um z. B. die Temperaturabhängigkeit des Widerstands und der Elektronik zu kompensieren.

Siehe auch

• Lastbank