[實用新型]一種開關(guān)型電子負(fù)載

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320299978.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN203275469U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建業(yè);李晴
• 申請（專利權(quán)）人: 濰坊藍(lán)黃信息科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01R1/20
• 分類號: G01R1/20;G01R31/40
• 代理公司: 北京金智普華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 戴武軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種測試電源參數(shù)的電子負(fù)載，具體地說是一種開關(guān)型電子負(fù)載。

背景技術(shù)

電子負(fù)載可以模擬真實環(huán)境中電源的負(fù)載，用于測試電源參數(shù)。電子負(fù)載的原理是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備，它能夠準(zhǔn)確檢測出負(fù)載電壓，精確調(diào)整負(fù)載電流，同時可以實現(xiàn)模擬負(fù)載短路，模擬負(fù)載是感性阻性和容性，容性負(fù)載電流上升時間等，是開關(guān)電源的調(diào)試檢測不可缺少的檢測工具。傳統(tǒng)的電子負(fù)載，其MOS管工作于線性狀態(tài)，能量在MOS管和功率電阻上以熱能的形式耗散，由于其MOS管散熱和器件本身應(yīng)許的最大電流限制，使得傳統(tǒng)的電子負(fù)載的最大工作電流一般在30A以下。如中國專利“一種直流電子負(fù)載”，專利申請?zhí)枮?011201627036，就是這樣一種依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備電子負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種耗散能量大、具有優(yōu)良的精度、穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)的開關(guān)型電子負(fù)載。

為了達(dá)到以上目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是：本實用新型所述的一種開關(guān)型電子負(fù)載包括功率半導(dǎo)體器件、連接在所述功率半導(dǎo)體器件源極的功率耗散電阻，其特征在于：所述功率半導(dǎo)體器件的柵極連接到功率驅(qū)動電路的輸出端，所述功率驅(qū)動電路的輸入端與脈寬調(diào)制生成比較器的輸出端連接，所述脈寬調(diào)制生成比較器的兩個信號輸入端分別連接諧波發(fā)生器的輸出端和采樣電路的輸出端，所述采樣電路的輸入端連接到功率半導(dǎo)體器件的源極。

所述諧波發(fā)生器由運算放大器芯片TL082及其外圍電路構(gòu)成。

所述功率半導(dǎo)體器件為N溝道的金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管。

采樣電路的輸出端經(jīng)比例積分運算器連接到脈寬調(diào)制生成比較器的信號輸入端，比例積分運算器的另一輸入端連接到帶有用戶界面的單片機的DA電流輸出端。

本實用新型通過諧波發(fā)生器產(chǎn)鋸齒波和經(jīng)比例積分運算得到的反饋電壓作比較生成高頻PWM波控制MOSFET管的導(dǎo)通。開關(guān)型電子負(fù)載具有優(yōu)良的精度、穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)，結(jié)合精確的軟件控制，可實現(xiàn)電源測量的快速和準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例的電路方框圖。

圖2是諧波發(fā)生器的電路圖。

圖3為本實用新型另一個實施例的電路方框圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型所述一種開關(guān)型電子負(fù)載，包括功率半導(dǎo)體器件Q1、連接在所述功率半導(dǎo)體器件Q1源極的功率耗散電阻R1，所述功率半導(dǎo)體器件Q1采用N溝道的金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場效晶體管。MOS管和功率耗散電阻共同構(gòu)成電子負(fù)載的功率電路，通過控制MOS管的關(guān)斷來實現(xiàn)電源消耗的快慢。所述功率半導(dǎo)體器件Q1的柵極連接到功率驅(qū)動電路P的輸出端，所述功率驅(qū)動電路P的輸入端與脈寬調(diào)制生成比較器PWM的輸出端連接，所述脈寬調(diào)制生成比較器PWM的兩個信號輸入端分別連接諧波發(fā)生器S的輸出端和采樣電路W的輸出端，所述采樣電路W的輸入端連接到功率半導(dǎo)體器件Q1的源極。

如圖2所示，所述諧波發(fā)生器S由運算放大器芯片TL082及其外圍電路構(gòu)成。

如圖3所示，采樣電路W的輸出端經(jīng)比例積分運算器B連接到脈寬調(diào)制生成比較器PWM的信號輸入端，比例積分運算器B的另一輸入端連接到帶有用戶界面UI的單片機MCU的DA電流輸出端I。來自系統(tǒng)輸入點的采樣輸入電壓V經(jīng)過壓保護(hù)電路V1連接到單片機MCU的信號采集端。

本實用新型采用帶有用戶界面UI的單片機MCU為控制核心，通過諧波發(fā)生器S產(chǎn)鋸齒波和經(jīng)比例積分運算器B得到的反饋電壓作比較生成高頻脈寬調(diào)制波控制MOSFET管的導(dǎo)通，然后經(jīng)過誤差比較器的調(diào)節(jié)構(gòu)成閉環(huán)負(fù)反饋控制環(huán)路。開關(guān)型電子負(fù)載具有優(yōu)良的精度、穩(wěn)定性和動態(tài)響應(yīng)，并結(jié)合精確的軟件控制，實現(xiàn)了電源測量的快速和準(zhǔn)確。

本實用新型涉及的其他各部分電路均為公知技術(shù)，在此不再詳細(xì)敘述。