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電子負(fù)載的工作原理
來源: | 作者:sztaiqin | 發(fā)布時(shí)間: 2021-12-06 | 2503 次瀏覽 | 分享到:

 電子負(fù)載原理                                                 

電子負(fù)載,英文名稱為electronic load,是一種通過控制內(nèi)部功率或晶體管的導(dǎo)通量來達(dá)到準(zhǔn)確檢測(cè)負(fù)載電壓、精確調(diào)整負(fù)載電流功能的電子元器件。電子負(fù)載主要可分完成恒流、恒壓、恒阻、恒功率四大功能。

在恒流模式下,不管輸入電壓是否被改變,電子負(fù)載消耗一個(gè)恒定的電流


一、電子負(fù)載原理- -恒流模式

最基本的恒流模式電子負(fù)載,電阻R1被稱為限流電阻,其電壓被限制為0.7V,因此可通過對(duì)R1阻值的改變來改變恒流值的大小,常用于一些功率較小且要求不高的場(chǎng)合中。那么對(duì)于一些功率不小且要求高的場(chǎng)合怎么辦呢?下圖所示就是一個(gè)最常用的恒流電路了,當(dāng)信號(hào)VREF給定時(shí),OPO7的-IN小于+IN,使得MOS管加大導(dǎo)通量,進(jìn)而使得取樣電阻R3的電壓大于VREF,-IN大于+IN,OP07減小輸出,R3上電流減小,最終使得電路最終維持在一個(gè)給定值上,實(shí)現(xiàn)了恒流模式。

那么對(duì)于一些功率不小且要求高的場(chǎng)合怎么辦呢?就是一個(gè)最常用的恒流電路了,當(dāng)信號(hào)VREF給定時(shí),OPO7的-IN小于+IN,使得MOS管加大導(dǎo)通量,進(jìn)而使得取樣電阻R3的電壓大于VREF,-IN大于+IN,OP07減小輸出,R3上電流減小,最終使得電路最終維持在一個(gè)給定值上,實(shí)現(xiàn)了恒流模式。

恒壓電路主要用于對(duì)充電器的測(cè)試,通過對(duì)輸入電壓進(jìn)行緩慢調(diào)整來觀察充電器的反應(yīng),但上圖中的輸入電壓是不可調(diào)的,這怎么可以呢~讓我們接著來看看輸入電壓可調(diào)的恒壓電路吧~下圖就是一個(gè)常用的輸入電壓可調(diào)的恒壓電路,在圖中,MOS管上的電壓經(jīng)過R3和R2的分壓后送到運(yùn)算放大器與定值進(jìn)行比較,若電位器在10%即IN-為1V時(shí),MOS管上電壓便為2V,實(shí)現(xiàn)了可調(diào)輸入電壓的恒壓電路。

基本原理:MOS和RS組成反饋電路,MOS管工作在恒流區(qū),運(yùn)放同相端調(diào)節(jié)設(shè)定恒流值,MOS管的電流在電阻Rs上產(chǎn)生壓降,反饋到運(yùn)放反向端實(shí)現(xiàn)控制輸出電流。

二、電子負(fù)載原理- -恒流模式

一個(gè)最基本的恒流模式電子負(fù)載,電阻R1被稱為限流電阻,其電壓被限制為0.7V,因此可通過對(duì)R1阻值的改變來改變恒流值的大小,常用于一些功率較小且要求不高的場(chǎng)合中。

那么對(duì)于一些功率不小且要求高的場(chǎng)合怎么辦呢?就是一個(gè)最常用的恒流電路了,當(dāng)信號(hào)VREF給定時(shí),OPO7的-IN小于+IN,使得MOS管加大導(dǎo)通量,進(jìn)而使得取樣電阻R3的電壓大于VREF,-IN大于+IN,OP07減小輸出,R3上電流減小,最終使得電路最終維持在一個(gè)給定值上,實(shí)現(xiàn)了恒流模式。

三、電子負(fù)載原理- -恒壓模式

如下圖所示是一個(gè)簡(jiǎn)單的恒壓電路,僅由一個(gè)穩(wěn)壓二極管構(gòu)成,其輸入電壓被控制在10V,無法進(jìn)行調(diào)整。

恒壓電路主要用于對(duì)充電器的測(cè)試,通過對(duì)輸入電壓進(jìn)行緩慢調(diào)整來觀察充電器的反應(yīng),但上圖中的輸入電壓是不可調(diào)的,這怎么可以呢~讓我們接著來看看輸入電壓可調(diào)的恒壓電路吧~下圖就是一個(gè)常用的輸入電壓可調(diào)的恒壓電路,在圖中,MOS管上的電壓經(jīng)過R3和R2的分壓后送到運(yùn)算放大器與定值進(jìn)行比較,若電位器在10%即IN-為1V時(shí),MOS管上電壓便為2V,實(shí)現(xiàn)了可調(diào)輸入電壓的恒壓電路。

四、電子負(fù)載原理- -恒阻模式

在一些數(shù)控電子負(fù)載中,通常在恒流電路基礎(chǔ)上通過MCU檢測(cè)到的輸入電壓來計(jì)算電流以達(dá)到恒阻的功能,但這種方法響應(yīng)速度較慢,一些對(duì)響應(yīng)速度具有明確要求的場(chǎng)合中一般都采用類似下圖的方式來實(shí)現(xiàn)恒阻的功能。若R4為1%,輸入電壓為1V,則In+上電壓為10mV,因此也就需要控制R1上的電壓為10mV,等效電阻測(cè)量為1Ω即可。

五、電子負(fù)載原理- -恒功率模式

如下圖所示是硬件方法實(shí)現(xiàn)恒功率功能的方框圖,但對(duì)于恒功率功能而言,大部分電子負(fù)載都是通過恒流電路來實(shí)現(xiàn)的,首先MCU采樣得到輸入電壓,再根據(jù)設(shè)定的功率值便可以計(jì)算輸出電流。