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电子负载四种功能实现的原理介绍
2018/12/20      阅读量:169次

在开关电源的调试中,充电器的测试中,电子负载起到了功不可没的作用,那么电子负载原理是什么呢?
一、电子负载原理- -简介

电子负载,英文名称为electronic load,是一种通过控制内部功率或晶体管的导通量来达到准确检测负载电压、精确调整负载电流功能的电子元器件。电子负载主要可分完成恒流、恒压、恒阻、恒功率四大功能。

二、电子负载原理- -恒流模式

下图所示是一个最基本的恒流模式电子负载,电阻r1被称为限流电阻,其电压被限制为0.7v,因此可通过对r1阻值的改变来改变恒流值的大小,常用于一些功率较小且要求不高的场合中。

 

那么对于一些功率不小且要求高的场合怎么办呢?下图所示就是一个最常用的恒流电路了,当信号vref给定时,opo7的-in小于 in,使得mos管加大导通量,进而使得取样电阻r3的电压大于vref,-in大于 in,op07减小输出,r3上电流减小,最终使得电路最终维持在一个给定值上,实现了恒流模式。

三、电子负载原理- -恒压模式
如下图所示是一个简单的恒压电路,仅由一个稳压二极管构成,其输入电压被控制在10v,无法进行调整。

恒压电路主要用于对充电器的测试,通过对输入电压进行缓慢调整来观察充电器的反应,但上图中的输入电压是不可调的,这怎么可以呢~让我们接着来看看输入电压可调的恒压电路吧~下图就是一个常用的输入电压可调的恒压电路,在图中,mos管上的电压经过r3和r2的分压后送到运算放大器与定值进行比较,若电位器在10%即in-为1v时,mos管上电压便为2v,实现了可调输入电压的恒压电路。

四、电子负载原理- -恒阻模式

在一些数控电子负载中,通常在恒流电路基础上通过mcu检测到的输入电压来计算电流以达到恒阻的功能,但这种方法响应速度较慢,一些对响应速度具有明确要求的场合中一般都采用类似下图的方式来实现恒阻的功能。若r4为1%,输入电压为1v,则in 上电压为10mv,因此也就需要控制r1上的电压为10mv,等效电阻测量为1ω即可。

五、电子负载原理- -恒功率模式

如下图所示是硬件方法实现恒功率功能的方框图,但对于恒功率功能而言,大部分电子负载都是通过恒流电路来实现的,首先mcu采样得到输入电压,再根据设定的功率值便可以计算输出电流。