一種直流電子負(fù)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(fù)載，實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓、恒阻、恒功率模式的直流電子負(fù)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(huì)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(fù)載測(cè)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(jì)生產(chǎn)中扮演著重要的角色，是電源類(lèi)產(chǎn)品調(diào)試檢測(cè)必不可少的儀器，傳統(tǒng)的電子負(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，需要與恒壓、恒流、恒阻、恒功率分別相對(duì)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(jiǎn)單，采用PID軟件控制技術(shù)，由單片機(jī)軟件完成PWM控制芯片的功能，實(shí)現(xiàn)了電子負(fù)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(wú)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(jì)一種新型直流電子負(fù)載，實(shí)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(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路、下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路、反相器、上臂場(chǎng)管、下臂場(chǎng)管、儲(chǔ)能電感、濾波電容、電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2、負(fù)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(guò)上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路與上臂場(chǎng)管相連，控制器MCU通過(guò)反相器和下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路與下臂場(chǎng)管相連，上臂場(chǎng)管、下臂場(chǎng)管中間母線(xiàn)連接儲(chǔ)能電感、儲(chǔ)能電感對(duì)地連接濾波電容并連接負(fù)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(chǔ)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(chǎng)管、與下臂場(chǎng)管相連，且中間母線(xiàn)連接儲(chǔ)能電感、儲(chǔ)能電感對(duì)地連接濾波電容構(gòu)成同步整流BUCK拓?fù)浣Y(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(jī)通過(guò)AD 口采樣得電壓電流值，通過(guò)PID計(jì)算出PWM占空比，再經(jīng)由場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)上下臂場(chǎng)管，控制其導(dǎo)通順序和導(dǎo)通時(shí)間，改變?nèi)肟陔妷杭虞d到負(fù)載的時(shí)間比，進(jìn)而改變輸出電壓電流，軟件中通過(guò)控制采樣值與輸出PWM占空比的關(guān)系便可實(shí)現(xiàn)恒壓、恒流、恒阻、恒功率模式。
【附圖說(shuō)明】
[0008]下面結(jié)合設(shè)計(jì)圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明: 圖1是本發(fā)明一種直流電子負(fù)載的原理框圖；
圖1中:1、供電電源；2、控制器MCU ;3、上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路；4、下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路；5、反相器；6、上臂場(chǎng)管；7、下臂場(chǎng)管；8、儲(chǔ)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(fù)載電阻；13、電流采樣電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示是本發(fā)明一種直流電子負(fù)載，由供電電源1、控制器MCU2、上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路3、下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路4、反相器5、上臂場(chǎng)管6、下臂場(chǎng)管7、儲(chǔ)能電感8、濾波電容9、電壓采樣電阻R110、電壓采樣電阻R211、負(fù)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(guò)上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路3與上臂場(chǎng)管6相連，控制器MCU2通過(guò)反相器5和下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路4與下臂場(chǎng)管7相連，上臂場(chǎng)管6、下臂場(chǎng)管7中間母線(xiàn)連接儲(chǔ)能電感8、儲(chǔ)能電感8對(duì)地連接濾波電容9并連接負(fù)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(chǎng)管6、與下臂場(chǎng)管7相連，且中間母線(xiàn)連接儲(chǔ)能電感8、儲(chǔ)能電感8對(duì)地連接濾波電容9構(gòu)成同步整流BUCK拓?fù)浣Y(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(chǔ)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(guò)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(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的參考說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)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(hù)之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種直流電子負(fù)載，其特征在于:包括供電電源(I)、控制器MCU (2)、上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路(3)、下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路(4)、反相器(5)、上臂場(chǎng)管(6)、下臂場(chǎng)管(7)、儲(chǔ)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(fù)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(guò)上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路(3)與上臂場(chǎng)管(6)相連，控制器MCU (2)通過(guò)反相器(5)和下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路(4)與下臂場(chǎng)管(7)相連，上臂場(chǎng)管(6)、下臂場(chǎng)管(7)中間母線(xiàn)連接儲(chǔ)能電感(8)、儲(chǔ)能電感(8)對(duì)地連接濾波電容(9)并連接負(fù)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(fù)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(chǔ)能電感(8)、濾波電容(9)構(gòu)成的低通濾波器之后。
【專(zhuān)利摘要】一種直流電子負(fù)載。本發(fā)明屬于電源測(cè)量?jī)x器技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了供電電源、控制器MCU、上臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路、下臂場(chǎng)管驅(qū)動(dòng)電路、反相器、上臂場(chǎng)管、下臂場(chǎng)管、儲(chǔ)能電感、濾波電容、電壓采樣電阻R1、電壓采樣電阻R2、負(fù)載電阻、電流采樣電阻。其中，上臂場(chǎng)管、與下臂場(chǎng)管相連，且中間母線(xiàn)連接儲(chǔ)能電感、儲(chǔ)能電感對(duì)地連接濾波電容構(gòu)成同步整流BUCK拓?fù)浣Y(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?fù)浣Y(jié)構(gòu)，加上電壓電流反饋，配合控制器中的軟件，可實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓、恒阻、恒功率模式的直流電子負(fù)載，功能豐富使用靈活。
【IPC分類(lèi)】H02M3-156, G01R31-40
【公開(kāi)號(hào)】CN104656034
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310576207
【發(fā)明人】楊福榮
【申請(qǐng)人】西安丁子電子信息科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月18日