大功率电子负载电路图大全(四款大功率电子负载电路原理图详解)

电子负载的原理是控制内功率mosfet或晶体管的导通量(量占空比大小),靠功率管的耗散功率消耗电能的设备,它能够准确检测出负载电压,精确调整负载电流,同时可以实现模拟负载短路,模拟负载是感性阻性和容性,容性负载电流上升时间。 一般开关电源电源的调试检测是不可缺少的。
大功率电子负载电路图(一) 原理图如图所示,基本电路为除虚线框⑤ 和两个万用表以外的部分,由恒压电路、恒流电路、过流保护电路、驱动电路组成。v =12v输入电压,经过限流电阻r1到三端可调分流基准源u1(tl431)的阴极k后,由参考端r得到输出基准电压vr为2.5v,经电阻r1到调整滑动变阻器r6,一路经电阻r2为u3a提供电压,另一路经电阻r7为u3c提供电压。
1.恒压电路 如图虚线框①所示。当负载端输入电压增大时,u3a同相输入端电压增大。当同相输人端电压大于反相输入端电压(基准电压)时,u3a输出高电平,在场效应管q1、q2、q3、q4的栅极g电压vg上产生压降,使得漏极d和源极s之间的电压vds减小,从而达到恒压的目的。
2.恒流电路 如图虚线框②所示。当负载电流增大时,r19、r22、r25、r28上的电压增大。即r18、r21、r24、r27上的取样电压增大,也即是u3c反相输入端电压增大,当u3c反相输入端电压大于同相输入端电压时,u3c输出低电平,场效应管q1、q2、q3、q4的栅极g电压vg减小,q1、q2、q3、q4的内阻rds增大,负载电流减小,从而达到恒流的目的。
3.过流保护电路 如图虚线框③ 所示。当负载电流增大时,r19、r22、r25、r28上的电压增大,即r18、r21、r24、r27上的取样电压增大,u3b反相输入端电压增大,但电流继续增大。当反相端电压大于所设定过流保护电流的基准电压(同相端输入电压)时,u3b输出低电平,场效应管q1、q2、q3、q4的栅极g电压vg减小,q1、q2、q3、q4的内阻rds增大,负载电流减小,从而起到过流保护作用。
4.驱动电路 如图虚线框④ 所示。q1、q2、q3、q4选用大功率场效应管irf540作为功率器,但是多管并联后,由于极间电容和分布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管一般不超过4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。r17、r20、r23、r26为驱动电阻,r18、r21、r24、r27为取样电压电阻,r19、r22、r25、r28为限流电阻。c9一端接场效应管irf540漏极,另一端接地,用于防震荡。
大功率电子负载电路图(二) 在电源行业,电子负载是所有厂家都必需的研发或生产设备,市场上的电子负载大多都较贵,而且都是需要电源供电才能工作。本文提供一种电路方案,使读者可以自制无源可调cc模式的电子负载,其输入电压范围可达到3~30v,输入电流范围可达到0.01a~10a。
大功率电子负载电路图(三) 本文提出了一种基于stc12c5a60s 的直流电子负载的设计方案。主要以高速、低功耗、超强抗干扰stc12c5a60s 单片机为控制核心设计直流电子负载。包括控制电路(mcu)、主电路、采样电路、显示电路等,能够检测被测电路的电流值、电压值等各个参数,并能直观的在液晶上显示。本系统由自锁开关控制电路的工作状态,通过手动调节开关切换在恒压、恒流、恒阻电路之间的工作状态,由led 灯指示相应的工作状态。系统的稳压范围为1v-30v,稳流范围为100ma-3.5a,误差0-5%在题目要求范围内,达到题目要求并扩展了恒压、恒流的范围。由单片机控制,通过按键达到对恒压值或恒流值在一定范围内的控制,设置了过载保护,通过亮灯显示过载。
方案通过两个自锁开关来控制电路的工作状态,在恒压、横流、恒阻之间进行切换,通过stc12c5a60s 单片机通过d/a 芯片控制恒压、恒流等的值,stc12c5a60s 是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统的8051,但速度快8-12倍,8路高速10位a/d 转换。采用大功率nmos 管irf540,该管导通电阻足够小,源漏抗击穿能力足够强。软硬件结的方式,方便简洁实现了不同模块之间的转换,很好的完成了恒压、恒流等基本功能,并完成了恒阻等附加功能。
恒压电路 text 和gnd 的为测试点。电路整体是个负反馈:当text 高于设定值时,运放输出高电压,q1 导通度增加,负载阻抗变小,和电源内阻分压,text 减小,直至v+=v-;当text 低于设定值时,运放输出低电压,q1到通度减小,负载和电源内阻分压变大,text 增大,直至v+=v-。
恒流电路图 text 和gnd 为测试点,op07中v+=v-。当v+》v-时,运放输出高电压,q1导通度增加,电流增大,v-升高,达到v+=v-。当v+《v-时,运放输出低电压,q1到通度减小,负载和电源内阻分压变大,电流降低,直至v+=v-。所稳定的电流=v-除以阻值。
恒阻电路图 当滑动变阻器打到5 0 % 时电阻分压v+=1/2vin=v-, 电流i=vin/4,r=vin/i=4欧,电源电压与电流成正比例变化。可以用单片机实现,r=vtext/i,由恒流原理实现。(如需长时间测试,moss 管最好接大散热片)。
提出一种基于stc12c5a60s 的直流电子负载的设计方案。本方案中设计的直流电子负载主要以高速、低功耗、超强抗干扰stc12c5a60s 单片机为控制核心,由自锁开关控制电路的工作状态,通过手动调节开关切换在恒压、恒流、恒阻电路之间的工作状态。系统的稳压范围为1v-30v,稳流范围为100ma-3.5a,误差0-5%在题目要求范围内,达到对恒压值或恒流值在一定范围内的控制, 设置了过载保护,通过亮灯显示过载,经验证,本方案具有实际的应用价值。
大功率电子负载电路图(四) 自制可调稳压电源电路的工作原理较为简单。图中的s1为负载开关,断开s1即可断开整个负载。r3为输入电压调整,v3和r5组成限流保护电路。在实际设计时,可按照所需的功率大小,让v2配以合适热阻的散热片。

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