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电子负载的工作原理及具体的应用实例

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电子负载的工作原理及具体的应用实例

发布日期:2018-09-20 作者: 点击:

电子负载的工作原理及具体的应用实例

1.电子负载的工作原理:

电子负载,顾名思义,是用电子器件实现的“负载”功能,其输出端口符合欧姆定律。具体地说,电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量,使功率管耗散功率,消耗电能的设备。

  电子负载一般具有定电流、定电压、定电阻、定功率、短路及动态负载多种模式,可以模拟各种不同的负载状况,

2.电子负载的应用实例:

(1)液晶等电脑组件生产企业:可以使用电子负载实现其内部供电模块的测试以及老化

(2)开关电源厂家:一般的,电子负载可实现直流电源供应器的电源稳定性、负载稳定性、输出电压调整和瞬态特性等参数的测试。对于多路输出的电源可以使用组合附在测试

(3)适配器/充电器厂家:

测试电池适配器输出电压和电流的调整能力是很重要的,它将保证正确地对设备供电和对设备电池充电。可以使用CC和CR工作模式进行常规性能测试,可以使用OCP和SHORT等功能测试产品的保护动作测试。充电器的调节时间、充电时间等均可由负载的拉载时间测试出。


电子负载电路原理图

   原理图如图2所示,基本电路为除虚线框⑤和两个万用表以外的部分,由恒压电路、恒流电路、过流保护电路、驱动电路组成。V=12V输入电压,经过限流电阻R1到三端可调分流基准源U1(TL431)的阴极K后,由参考端R得到输出基准电压VR为2.5V,经电阻R1到调整滑动变阻器R6,一路经电阻R2为U3A提供电压,另一路经电阻R7为U3C提供电压。

电子负载原理图.jpg

1.恒压电路
   如图2虚线框①所示。当负载端输入电压增大时,U3A同相输入端电压增大。当同相输人端电压大于反相输入端电压(基准电压)时,U3A输出高电平,在场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG上产生压降,使得漏极D和源极S之间的电压VDS减小,从而达到恒压的目的。

2.恒流电路
   如图2虚线框②所示。当负载电流增大时,R19、R22、R25、R28上的电压增大。即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大,也即是U3C反相输入端电压增大,当U3C反相输入端电压大于同相输入端电压时,U3C输出低电平,场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小,Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大,负载电流减小,从而达到恒流的目的。

3.过流保护电路
   如图2虚线框③所示。当负载电流增大时,R19、R22、R25、R28上的电压增大,即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大,U3B反相输入端电压增大,但电流继续增大。当反相端电压大于所设定过流保护电流的基准电压(同相端输入电压)时,U3B输出低电平,场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小,Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大,负载电流减小,从而起到过流保护作用。

4.驱动电路
  如图2虚线框④所示。Q1、Q2、Q3、Q4选用大功率场效应管IRF540作为功率器,但是多管并联后,由于极间电容和分布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管一般不超过4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。R17、R20、R23、R26为驱动电阻,R18、R21、R24、R27为取样电压电阻,R19、R22、R25、R28为限流电阻。C9一端接场效应管IRF540漏极,另一端接地,用于防震荡。


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