電子負(fù)載設(shè)計匯編

1、CUIT簡易電子負(fù)載設(shè)計簡易電子負(fù)載設(shè)計電子競賽培訓(xùn)系列講座電子競賽培訓(xùn)系列講座主講：徐承成主講：徐承成2013-7-電子負(fù)載主要功能電子負(fù)載主要功能主要內(nèi)容主要內(nèi)容電子負(fù)載基本概念電子負(fù)載基本概念電子負(fù)載基本組成電子負(fù)載基本組成電子負(fù)載性能指標(biāo)電子負(fù)載性能指標(biāo)v電子負(fù)載電子負(fù)載 顧名思義，電子負(fù)載儀是由電子器件組成模擬負(fù)載，用來檢測各類電源帶負(fù)荷特性和化學(xué)電源輸出性能的儀器，它是電源制作和電池性能測試必不可少的一種儀器。電子負(fù)載基本概念電子負(fù)載基本概念電源性能電源性能 思思考考輸出電壓輸出電壓 輸出電流輸出電流 電壓調(diào)整率電壓調(diào)整率 負(fù)載調(diào)整率負(fù)載調(diào)整率 紋波電壓紋波電壓 自身決定自身決定

2、負(fù)載決定負(fù)載決定 穩(wěn)壓效果穩(wěn)壓效果電子負(fù)載基本概念電子負(fù)載基本概念v工作模式工作模式 穩(wěn)壓源輸出電流取決于負(fù)載，因此，調(diào)整負(fù)載大小可改變穩(wěn)壓源的輸出電流，通常我們使用電阻來充當(dāng)負(fù)載，如果我們使用電子器件模擬變阻器的作用，就可以對穩(wěn)壓源的最大輸出電流及功率進(jìn)行測試。 可以通過設(shè)定電子負(fù)載大小，強(qiáng)制電源輸出某一電流或功率，即實(shí)現(xiàn)CC和CW模式。電子負(fù)載接在穩(wěn)壓源輸出端，其端電壓可以用A/D轉(zhuǎn)換器測量，而電流可以設(shè)定并可以測量，因此端電壓與電流的比值可以等效為電阻的作用，即CR模式。 以上方法實(shí)質(zhì)為軟件方式，也可以用硬件電路實(shí)現(xiàn)恒阻和恒功率功能，大家自行查找資料。v基本組成基本組成電子負(fù)載基本電子負(fù)

3、載基本組成組成控制器控制器恒流電路恒流電路 電壓電流檢測電壓電流檢測功率驅(qū)動功率驅(qū)動 被被測測電電源源v基本組成基本組成 恒流電路（恒流電路（V-I轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換）電子負(fù)載基本電子負(fù)載基本組成組成ui+-+VCCRLILRf+-v基本組成基本組成 恒流電路（恒流電路（V-I轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換）電子負(fù)載基本電子負(fù)載基本組成組成能否達(dá)到能否達(dá)到要求要求?RLui1ui2RRRRIo由于引入了深度由于引入了深度負(fù)反饋，故運(yùn)放負(fù)反饋，故運(yùn)放存在存在虛斷虛斷、虛短虛短的特點(diǎn)。的特點(diǎn)。u+u-0II uuabcdRuuRuudii211RuuRuucii22221iidcuuuuLoRuuIv基本組成基本組成 功率驅(qū)

4、動功率驅(qū)動 利用功率器件進(jìn)行擴(kuò)流，從而實(shí)現(xiàn)大電流。線性電子負(fù)載，功率器件工作在放大區(qū)（恒流區(qū)），因而能消耗電源能量，實(shí)現(xiàn)負(fù)載作用，但同時發(fā)熱量極大，需要做相應(yīng)的熱保護(hù)措施。通常，根據(jù)發(fā)熱的功率及散熱器參數(shù)選擇合適面積的散熱片，100W以上散熱通常采用風(fēng)扇或水冷方式進(jìn)行降溫。電子負(fù)載基本電子負(fù)載基本組成組成v基本組成基本組成 控制器結(jié)構(gòu)控制器結(jié)構(gòu) 控制算法控制算法電子負(fù)載基本電子負(fù)載基本組成組成恒流恒流電流負(fù)電流負(fù)反饋反饋硬件閉環(huán)硬件閉環(huán)軟件閉環(huán)軟件閉環(huán)響應(yīng)快，但硬件電路響應(yīng)快，但硬件電路復(fù)雜，而且不靈活。復(fù)雜，而且不靈活。依賴于依賴于CPU速度，電路結(jié)速度，電路結(jié)構(gòu)相對簡單，易擴(kuò)展。構(gòu)相對簡單

5、，易擴(kuò)展。PID算法算法硬件硬件PID軟件軟件PIDv工作模式工作模式 恒流模式（恒流模式（CC） 電流可以任意設(shè)定，當(dāng)電源電壓發(fā)生變化時，電流不能發(fā)生改變，實(shí)質(zhì)是一自動調(diào)節(jié)的可變電阻器。 不斷增加設(shè)定電流，可以測試出電源輸出的最大輸出電流。電子負(fù)載電子負(fù)載主要功能主要功能被被測測電電源源電電子子負(fù)負(fù)載載+-UI可可變變電電阻阻v工作模式工作模式 恒阻模式（恒阻模式（CR） 在實(shí)現(xiàn)恒流模式后，如果測量出電源的輸出電壓，就可以計算出此時電子負(fù)載的等效電阻。 改變被測電源，如果保證電源輸出電壓與輸出電流的比值不變，就可以實(shí)現(xiàn)恒阻模式。電子負(fù)載電子負(fù)載主要功能主要功能被被測測電電源源電電子子負(fù)負(fù)載載+-UI固固定定電電阻阻v工作模式工作模式 恒功率模式（恒功率模式（CW） 如果保證電源的輸出電壓與輸出電流的乘積為定值，則就實(shí)現(xiàn)了恒功率模式。電子負(fù)載電子負(fù)載主要功能主要功能被被測測電電源源電電子子負(fù)負(fù)載載+-UI電子負(fù)載性能指標(biāo)電子負(fù)載性能指標(biāo)v性能指標(biāo)性能指標(biāo) 極限參數(shù)極限參數(shù) 最大承受電壓 最大承受電流 最大承受功率 調(diào)整率調(diào)整率 以CC工作模式為例，電源電壓發(fā)生一定范圍的變化時，電子負(fù)載實(shí)際電流的相對變化率。 該指標(biāo)反應(yīng)的是電子負(fù)載的恒流能力，也會影響到恒阻和恒功率的精度。功率管選型功