[實用新型]交流電子負載中的消耗單元

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820024137.0
• 申請日: 2008-06-13
• 公開（公告）號: CN201203626Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輝;湯承昭;張建芳
• 申請（專利權(quán)）人: 山東艾諾儀器有限公司
• 主分類號: G01R1/00
• 分類號: G01R1/00;G01R1/20;G01R31/40
• 代理公司: 濟南舜源專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 苗峻

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及交流電子負載領(lǐng)域，具體是一種交流電子負載中的消耗單元。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的實物負載是無源的，分為阻性、感性、容性及混合負載。實物負載體積笨重、功耗大、特性單一、使用調(diào)節(jié)不便，若要對電源進行動態(tài)性能測試，除實物負載外還需增加切換線路等裝置。

電子負載具有與實物負載完全不同的特點，如可方便設(shè)置負載特性(阻性、感性、容性及混合負載比例)、模擬特殊負載(啟動過程、任意波形)等，并可將能量回饋至電網(wǎng)。

在現(xiàn)階段的交流電源中，存在著諸多缺點：

交流電源研發(fā)和測試階段現(xiàn)在基本都使用模擬元件組成的負載，調(diào)整參數(shù)比較繁瑣，并且不能模擬比較負載的特殊負載，例如電動機啟動負載情況。

交流電子負載中的消耗單元是來代替交流電源測試過程中使用電阻、電容、電感等模擬元件組成的負載；采用模擬元件組成的負載存在：負載受溫度影響大，更改參數(shù)復(fù)雜，不能模擬復(fù)雜變化的負載情況等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述的問題，本實用新型提供了一種可模擬復(fù)雜變化的負載情況且負載受溫度影響變小的交流電子負載中的消耗單元。

這種交流電子負載中的消耗單元，包括MOS管Q1、差分放大電路、反饋信號端以及給定信號端，還包括PID(比例-積分-微分)調(diào)節(jié)電路，所述PID調(diào)節(jié)電路包括一運算放大器U1B，其中運算放大器的反相輸入端6腳通過電阻R7連接給定信號端，同相輸入端5腳通過電阻R8接地，輸出端7腳通過電阻R9接MOS管柵極G，輸出端7腳和反相輸入端6腳之間通過并聯(lián)的電容C2和二極管D1相連接，作為反饋。

而MOS管的源極S和漏極D分別作為兩個輸出；差分放大電路則包括一運放及其外圍電路。

可以看出，本方案使用了MOS管來代替負載來消耗能量，易于實現(xiàn)，易于散熱，易于對負載參數(shù)的更改，能夠提高產(chǎn)品開發(fā)和工作效率；能夠模擬負載變化的情況，完成比較復(fù)雜的測試；而且采用插接并聯(lián)的方式連接，方便單元擴展和維修。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的電路原理圖；

圖2是本實用新型實施例中MOS管的導(dǎo)通電流原理圖。

具體實施方式

下面以非限定性的實施例來進一步解釋、說明本技術(shù)方案。

這種交流電子負載中的消耗單元，包括MOS管Q1、差分放大電路、反饋信號端以及給定信號端，其特征在于：還包括PID調(diào)節(jié)電路，所述PID調(diào)節(jié)電路包括一運算放大器U1B，其中運算放大器的反相輸入端6腳通過電阻R7連接給定信號端，同相輸入端5腳通過電阻R8接地，輸出端7腳通過電阻R9接MOS管柵極G，輸出端7腳和反相輸入端6腳之間通過并聯(lián)的電容C2和二極管D1相連接。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，差分放大電路是容易實現(xiàn)的，目的是將電流信號反饋給外部系統(tǒng)，并且用作模擬調(diào)整。如圖1所示，它包括一運放U1A，其反相輸入端2腳通過電阻R2接地，同相輸入端3腳通過電阻R4接地，輸出端1腳通過電阻R3連接外部反饋信號，并且1腳通過電阻R6接PID電路中運放U1B的反相輸入端；運放U1A的輸出和反相輸入之間通過電阻R1作為反饋，8腳和4腳分別連接高低點位，并且同相輸入端3腳通過電阻R5連接至MOS管的源極S。

MOS管下的電阻R10作為采樣電阻，其信號作為系統(tǒng)測量和系統(tǒng)反饋使用。如圖1，其漏極和源極分別作為兩個輸出。

工作狀態(tài)下，根據(jù)圖2所示，MOS管工作在線性區(qū)域，為功率消耗器件。而運放UIB的輸出電壓工作在4-5V之間，正好為MOS管的線性區(qū)域，根據(jù)電阻R7給定的信號來調(diào)節(jié)運放U1B的輸出電壓，控制MOS管的導(dǎo)通電流，作為PID調(diào)節(jié)；并且根據(jù)采樣的電流來進行調(diào)節(jié)，平衡溫度的影響。