一種直流電子負載的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電源領(lǐng)域，涉及一種直流電子負載，實現(xiàn)恒流、恒壓、恒阻、恒功率模式的直流電子負載，功能豐富使用靈活。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)與技術(shù)以及社會的發(fā)展的需求，電源行業(yè)也蓬勃欣榮，研發(fā)的電源、電池、適配器都需要電子負載測試，以判定產(chǎn)品的質(zhì)量以及性能。在電源產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)中扮演著重要的角色，是電源類產(chǎn)品調(diào)試檢測必不可少的儀器，傳統(tǒng)的電子負載的原理是控制內(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，需要與恒壓、恒流、恒阻、恒功率分別相對應(yīng)的電路模塊，而且需要體積巨大的散熱器。
[0003]本發(fā)明引入DC-DC技術(shù)，外圍電路簡單，采用PID軟件控制技術(shù)，由單片機軟件完成PWM控制芯片的功能，實現(xiàn)了電子負載模式靈活多樣可設(shè)置的功能，且將功率消耗于后端的功率電阻上，選擇散熱好的功率電阻，無需外加體積巨大的散熱器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種新型直流電子負載，實現(xiàn)恒流、恒壓、恒阻、恒功率模式的靈活設(shè)置，而且體積小功能豐富。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:供電電源、控制器MCU、上臂場管驅(qū)動電路、下臂場管驅(qū)動電路、反相器、上臂場管、下臂場管、儲能電感、濾波電容、電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2、負載電阻、電流采樣電阻；其中，供電電源與控制器MCU，控制器MCUPWM輸出接口通過上臂場管驅(qū)動電路與上臂場管相連，控制器MCU通過反相器和下臂場管驅(qū)動電路與下臂場管相連，上臂場管、下臂場管中間母線連接儲能電感、儲能電感對地連接濾波電容并連接負載電阻。電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2串聯(lián)并與濾波電容并聯(lián)，從中間反饋電壓與連接控制器MCUAD接口相連。電流采樣電阻連接于電源地與輸出地之間，并與控制器MCUAD接口相連。
[0006]上述電壓采樣電阻網(wǎng)絡(luò)電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2連接于由儲能電感、濾波電容構(gòu)成的低通濾波器之后。
[0007]本發(fā)明的工作原理是:上臂場管、與下臂場管相連，且中間母線連接儲能電感、儲能電感對地連接濾波電容構(gòu)成同步整流BUCK拓撲結(jié)構(gòu)。電流采樣電阻、電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2構(gòu)成電流和電壓反饋環(huán)路，單片機通過AD 口采樣得電壓電流值，通過PID計算出PWM占空比，再經(jīng)由場管驅(qū)動電路驅(qū)動上下臂場管，控制其導(dǎo)通順序和導(dǎo)通時間，改變?nèi)肟陔妷杭虞d到負載的時間比，進而改變輸出電壓電流，軟件中通過控制采樣值與輸出PWM占空比的關(guān)系便可實現(xiàn)恒壓、恒流、恒阻、恒功率模式。
【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合設(shè)計圖對本發(fā)明作進一步說明: 圖1是本發(fā)明一種直流電子負載的原理框圖；
圖1中:1、供電電源；2、控制器MCU ;3、上臂場管驅(qū)動電路；4、下臂場管驅(qū)動電路；5、反相器；6、上臂場管；7、下臂場管；8、儲能電感；9、濾波電容；10、電壓采樣電阻Rl ;11、電壓采樣電阻R2 ;12、負載電阻；13、電流采樣電阻。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示是本發(fā)明一種直流電子負載，由供電電源1、控制器MCU2、上臂場管驅(qū)動電路3、下臂場管驅(qū)動電路4、反相器5、上臂場管6、下臂場管7、儲能電感8、濾波電容9、電壓采樣電阻R110、電壓采樣電阻R211、負載電阻12、電流采樣電阻13組成；其中，供電電源I與控制器MCU2，控制器MCU2PWM輸出接口通過上臂場管驅(qū)動電路3與上臂場管6相連，控制器MCU2通過反相器5和下臂場管驅(qū)動電路4與下臂場管7相連，上臂場管6、下臂場管7中間母線連接儲能電感8、儲能電感8對地連接濾波電容9并連接負載電阻12。電壓采樣電阻R110、電壓采樣電阻R211串聯(lián)并與濾波電容9并聯(lián)，從中間反饋電壓與連接控制器MCU2AD接口相連。電流采樣電阻13連接于電源地與輸出地之間，并與控制器MCU2AD接口相連。上臂場管6、與下臂場管7相連，且中間母線連接儲能電感8、儲能電感8對地連接濾波電容9構(gòu)成同步整流BUCK拓撲結(jié)構(gòu)。
[0010]電壓采樣電阻網(wǎng)絡(luò)電壓采樣電阻R110、電壓采樣電阻R211連接于由儲能電感8、濾波電容9構(gòu)成的低通濾波器之后，控制器MCU2通過AD接口采集電壓電流值，構(gòu)成大環(huán)反饋，使系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
[0011]以上實施例僅是對本發(fā)明的參考說明，并不構(gòu)成對本
【發(fā)明內(nèi)容】
的任何限制，顯然在本發(fā)明的思想下，可做出不同形式的結(jié)構(gòu)變更，但這些均在本發(fā)明的保護之列。
【主權(quán)項】
1.一種直流電子負載，其特征在于:包括供電電源(I)、控制器MCU (2)、上臂場管驅(qū)動電路(3)、下臂場管驅(qū)動電路(4)、反相器(5)、上臂場管(6)、下臂場管(7)、儲能電感(8)、濾波電容(9)、電壓采樣電阻Rl (10)、電壓采樣電阻R2 (11)、負載電阻(12)、電流采樣電阻(13);其中，供電電源(I)與控制器MCU (2)，控制器MCU (2) PWM輸出接口通過上臂場管驅(qū)動電路(3)與上臂場管(6)相連，控制器MCU (2)通過反相器(5)和下臂場管驅(qū)動電路(4)與下臂場管(7)相連，上臂場管(6)、下臂場管(7)中間母線連接儲能電感(8)、儲能電感(8)對地連接濾波電容(9)并連接負載電阻(12)，電壓采樣電阻Rl (10)、電壓采樣電阻R2 (11)串聯(lián)并與濾波電容(9)并聯(lián)，從中間反饋電壓與連接控制器MCU (2)AD接口相連，電流采樣電阻(13)連接于電源地與輸出地之間，并與控制器MCU (2) AD接口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流電子負載，其特征在于電壓采樣電阻網(wǎng)絡(luò)電壓采樣電阻Rl (10)、電壓采樣電阻R2 (11)連接于由儲能電感(8)、濾波電容(9)構(gòu)成的低通濾波器之后。
【專利摘要】一種直流電子負載。本發(fā)明屬于電源測量儀器技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了供電電源、控制器MCU、上臂場管驅(qū)動電路、下臂場管驅(qū)動電路、反相器、上臂場管、下臂場管、儲能電感、濾波電容、電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2、負載電阻、電流采樣電阻。其中，上臂場管、與下臂場管相連，且中間母線連接儲能電感、儲能電感對地連接濾波電容構(gòu)成同步整流BUCK拓撲結(jié)構(gòu)。電流采樣電阻、電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2構(gòu)成電流和電壓反饋環(huán)路。本發(fā)明采用同步整流BUCK拓撲結(jié)構(gòu)，加上電壓電流反饋，配合控制器中的軟件，可實現(xiàn)恒流、恒壓、恒阻、恒功率模式的直流電子負載，功能豐富使用靈活。
【IPC分類】H02M3-156, G01R31-40
【公開號】CN104656034
【申請?zhí)枴緾N201310576207
【發(fā)明人】楊福榮
【申請人】西安丁子電子信息科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月18日