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(量占空比大小),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(shí)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。 一般開關(guān)電源電源的調(diào)試檢測是不可缺少的。
大功率電子負(fù)載電路圖(一)
原理圖如圖所示,基本電路為除虛線框⑤ 和兩個萬用表以外的部分,由恒壓電路、恒流電路、過流保護(hù)電路、驅(qū)動電路組成。V =12V輸入電壓,經(jīng)過限流電阻R1到三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源U1(TL431)的陰極K后,由參考端R得到輸出基準(zhǔn)電壓VR為2.5V,經(jīng)電阻R1到調(diào)整滑動變阻器R6,一路經(jīng)電阻R2為U3A提供電壓,另一路經(jīng)電阻R7為U3C提供電壓。
1.恒壓電路
如圖虛線框①所示。當(dāng)負(fù)載端輸入電壓增大時,U3A同相輸入端電壓增大。當(dāng)同相輸人端電壓大于反相輸入端電壓(基準(zhǔn)電壓)時,U3A輸出高電平,在場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG上產(chǎn)生壓降,使得漏極D和源極S之間的電壓VDS減小,從而達(dá)到恒壓的目的。
2.恒流電路
如圖虛線框②所示。當(dāng)負(fù)載電流增大時,R19、R22、R25、R28上的電壓增大。即R18、R21、R24、R27上的取樣電壓增大,也即是U3C反相輸入端電壓增大,當(dāng)U3C反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓時,U3C輸出低電平,場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG減小,Q1、Q2、Q3、Q4的內(nèi)阻RDS增大,負(fù)載電流減小,從而達(dá)到恒流的目的。
3.過流保護(hù)電路
如圖虛線框③ 所示。當(dāng)負(fù)載電流增大時,R19、R22、R25、R28上的電壓增大,即R18、R21、R24、R27上的取樣電壓增大,U3B反相輸入端電壓增大,但電流繼續(xù)增大。當(dāng)反相端電壓大于所設(shè)定過流保護(hù)電流的基準(zhǔn)電壓(同相端輸入電壓)時,U3B輸出低電平,場效應(yīng)管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG減小,Q1、Q2、Q3、Q4的內(nèi)阻RDS增大,負(fù)載電流減小,從而起到過流保護(hù)作用。
4.驅(qū)動電路
如圖虛線框④ 所示。Q1、Q2、Q3、Q4選用大功率場效應(yīng)管IRF540作為功率器,但是多管并聯(lián)后,由于極間電容和分布電容相應(yīng)增加,使放大器的高頻特性變壞,通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此,并聯(lián)復(fù)合管一般不超過4個,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。R17、R20、R23、R26為驅(qū)動電阻,R18、R21、R24、R27為取樣電壓電阻,R19、R22、R25、R28為限流電阻。C9一端接場效應(yīng)管IRF540漏極,另一端接地,用于防震蕩。
大功率電子負(fù)載電路圖(二)
在電源行業(yè),電子負(fù)載是所有廠家都必需的研發(fā)或生產(chǎn)設(shè)備,市場上的電子負(fù)載大多都較貴,而且都是需要電源供電才能工作。本文提供一種電路方案,使讀者可以自制無源可調(diào)CC模式的電子負(fù)載,其輸入電壓范圍可達(dá)到3~30V,輸入電流范圍可達(dá)到0.01A~10A。
評論