[發明專利]電子負載裝置及其電路

有效

• 申請號: 200710109045.2
• 申請日: 2007-06-15
• 公開（公告）號: CN101324797A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發明（設計）人: 郭貝倉;陳宏泰;洪嘉隆
• 申請（專利權）人: 中茂電子（深圳）有限公司
• 主分類號: G05F1/56
• 分類號: G05F1/56;G01R31/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明關于一種電子負載裝置，特別是指一種改善功率元件延遲驅動的電子負載裝置及其電路。

背景技術

由于電力電子技術不斷的發展與半導體制造技術的提升，使得電力電子類負載的運用日益普遍，有逐漸取代傳統負載之勢。電子負載其工作原理以切割或改變電壓或電流的波形而達到目的，是電子零件在電路上反饋的電壓或電流值，即電路負載時所呈現的耐電壓與電流的基本數值，具有高效率及控制功率流量的優點。電子負載電路在負載時，反饋的電流會受使用的負載源影響。

請參閱圖1所示，其為現有技術一種電子負載電路的示意圖。電子負載電路包含有一第一放大器OP₁、一第二放大器OP₂、一信號加總器S、一功率元件與一電阻R。其中，第一放大器OP₁的二輸入端分別連接電阻R的兩端與一端點D，輸出端連接至信號加總器S，信號加總器S分別連接第二放大器OP₂的輸入端與一端點A，第二放大器OP₂的輸出端連接至功率元件的控制柵極，功率元件的另一端連結至電阻R的其中一端，以形成一閉反饋電路。功率元件可選用如：雙極性晶體管(BJT)、金氧半場效晶體管(MOSFET)、絕緣柵雙極性晶體管(IGBT：Insulated?Gate?Bipolar?Transistors，IGBT)等元件；電阻R亦可用霍爾元件做一替換，通過功率元件所導通的負載電流I_O產生一電壓降V_F。

電阻R所產生的電壓降V_F做為一反饋信號，而第一放大器OP₁接收反饋信號以產生一反饋信號的增益G_F；端點A接收一控制電流信號V_I；信號加總器S將接收端點A電位與第一放大器OP₁輸出端電位，并將端點A的電位減去第一放大器OP₁輸出端電位后，輸出信號至第二放大器OP₂的輸入端，第二放大器OP₂放大信號以控制功率元件的開啟與否，通過功率元件的開啟與否以控制流經二端點B、C之間的負載電流I_O大小。

通過第一放大器OP₁、信號加總器S、一功率元件、一電阻R與第二放大器OP₂，并利用已增幅的控制電流信號V_I，而形成一閉反饋負載電路；當負載電路于穩態時，負載電流I_O與負載電壓(V₊-V_-)無關，而與控制電流信號V_I呈線性關系。然而，由于放大器的高頻增益會衰減，這些功率元件本身控制柵極的驅動電壓皆非零伏啟動，因此現有技術的電子負載電路在需快速啟動的情況下，將因功率元件的控制柵極電壓未達到啟動電壓，導致電子負載電路在啟動時產生延遲，而在這短暫的期間負載電流I_O無法隨控制電流信號V_I做一線性改變。

由于在現有技術的電子負載電路中，將會遇到以下困難：因功率元件的特性，在高速運作下，會有短暫時間其負載電流無法隨控制電流信號改變。因此，本發明提出一種電子負載裝置及其電路，以克服因功率元件非零伏驅動特性造成的遲延現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電子負載裝置，不論其控制信號的大小，皆可順利驅動并產生一符合線性關系的負載電流。

本發明的目的在于提供一種電子負載電路，用以改善一般電子負載電路中因功率元件啟動臨界電壓所造成的動作延遲，使電子負載電路能達到實時啟動的效能。

本發明揭露一種電子負載裝置，用以連接一負載物，并對負載物進行電力拉載測試，電子負載裝置包括：一模擬轉數字模塊，將所接收負載物的一模擬信號轉換為一數字信號；一微處理單元，接收數字信號后，經過運算處理輸出一第一控制信號；一數字轉模擬模塊，接收第一控制信號轉為模擬信號型態的第二控制信號輸出；以及一電子負載模塊，具有一電子負載電路，連接至負載物并與其形成一回路，電子負載模塊接收第二控制信號，產生一負載電流，其中負載電流與第二控制信號呈一線性關系。