專利名稱：恒電阻電子負(fù)載的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子負(fù)載，尤其是涉及一種恒電阻電子負(fù)載。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，采用模擬控制電路實(shí)現(xiàn)的電子負(fù)載，由模擬負(fù)載和分壓電路組成，模擬負(fù)載由功率元器件構(gòu)成，通過(guò)對(duì)分壓電路得到的取樣電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過(guò)改變功率元器件的柵極電壓來(lái)改變功率元器件的導(dǎo)通率，這種僅僅是電阻性負(fù)載，不能達(dá)到實(shí)現(xiàn)恒電阻。也有采用單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的電子負(fù)載，首先將電壓信號(hào)、電流信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)計(jì)算處理，再輸出一個(gè)數(shù)值，經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬量來(lái)最終控制負(fù)載功率管，由于過(guò)程采用單片機(jī)，在整個(gè)采樣、計(jì)算過(guò)程中且要花去一定的時(shí)間，因此這種電子負(fù)載其跟隨性差、抗干擾性差、可靠性不高，也不能達(dá)到恒電阻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種恒電阻電子負(fù)載。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明由模擬負(fù)載電路、電流反饋電路、電壓采樣電路和比較電路組成，模擬負(fù)載兩端的負(fù)載輸入電壓經(jīng)電壓采樣電路后獲得取樣電壓接入比較電路的正向輸入端，模擬負(fù)載的電流經(jīng)電流反饋電路接入比較電路的反向輸入端，比較電路的輸出端連接模擬負(fù)載的控制極；通過(guò)負(fù)載電流反饋信號(hào)與負(fù)載取樣電壓信號(hào)接入比較電路，從而負(fù)載電壓與負(fù)載電流始終成一定的比例，使電子負(fù)載實(shí)現(xiàn)恒電阻。
本發(fā)明所述的電流反饋電路包括電流采樣電阻R5和運(yùn)算放大器AR2；所述的電壓采樣電路包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12和可調(diào)電阻RP1；所述的比較電路為比較器AR1；電流采樣電阻R5與所述模擬負(fù)載串接，負(fù)載輸入電壓接入電流采樣電阻R5與模擬負(fù)載串接體的兩端，電流采樣電阻R5的一連接端經(jīng)電阻R7接入運(yùn)算放大器AR2的正向輸入端，電流采樣電阻R5的另一連接端經(jīng)電阻R6接入運(yùn)算放大器AR2的負(fù)向輸入端，運(yùn)算放大器AR2的輸出端經(jīng)電阻R10連接比較器的負(fù)向輸入端；兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的兩端接入負(fù)載輸入電壓，可調(diào)電阻RP1的一固定端連接于兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的串接點(diǎn)，可調(diào)電阻RP1的另一固定端接入負(fù)載輸入電壓的參考端，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端經(jīng)電阻R9連接比較器的正向輸入端；比較電路的輸出端經(jīng)電阻R1、R2接地，電阻R1、R2的串接點(diǎn)連接模擬負(fù)載的控制極。
本發(fā)明所述的電流反饋電路包括電流采樣電阻R5和可調(diào)電阻RP2；所述的電壓采樣電路包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12和可調(diào)電阻RP1；所述的比較電路為比較器AR1；電流采樣電阻R5與所述模擬負(fù)載串接，負(fù)載輸入電壓接入電流采樣電阻R5與模擬負(fù)載串接體的兩端，可調(diào)電阻RP2的兩固定端與電流采樣電阻R5并聯(lián)，可調(diào)電阻RP2的可調(diào)端經(jīng)電阻R10連接比較器的負(fù)向輸入端；兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的兩端接入負(fù)載輸入電壓，可調(diào)電阻RP1的一固定端連接于兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的串接點(diǎn)，可調(diào)電阻RP1的另一固定端接入負(fù)載輸入電壓的參考端，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端經(jīng)電阻R9連接比較器的正向輸入端；比較電路的輸出端經(jīng)電阻R1、R2接地，電阻R1、R2的串接點(diǎn)連接模擬負(fù)載的控制極。
本發(fā)明所述電流采樣電阻R5的兩端并聯(lián)接地的濾波電容C2，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端連接接地的濾波電容C1。
本發(fā)明由于采用了負(fù)載電流反饋信號(hào)與負(fù)載取樣電壓信號(hào)比較電路，從而負(fù)載電壓與負(fù)載電流始終成一定的比例，所以可使電子負(fù)載實(shí)現(xiàn)恒電阻。另外電路簡(jiǎn)單，抗干擾性強(qiáng)；由于功率管采用的是MOS管，不需要驅(qū)動(dòng)電路，且整個(gè)電路是閉環(huán)的，所以可靠性高；由于電路中基本上沒(méi)有采用電容，僅有電阻和運(yùn)算放大器，所以跟隨性好；由于R3、R4、R5的電阻值很小，在電路中的分壓非常小，基本上所有的電壓加在功率管，這時(shí)功率管的線性調(diào)節(jié)區(qū)很廣，所以可調(diào)范圍寬。


圖1為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例一的電路原理圖；圖3為具體實(shí)施例二的電路原理圖；圖4為具體實(shí)施例三的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明由模擬負(fù)載、電流反饋電路、電壓采樣電路和比較電路組成。模擬負(fù)載由場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2并聯(lián)而成，每個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的漏極上各自串接一個(gè)電阻R3、R4，為了達(dá)到足夠的功率，可并聯(lián)多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)實(shí)現(xiàn)；電流反饋電路主要由電流采樣電阻R5和運(yùn)算放大器AR2組成；電壓采樣電路主要由兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12和可調(diào)電阻RP1組成；比較電路為比較器AR1；電流采樣電阻R5與模擬負(fù)載中的漏極并聯(lián)端串接，負(fù)載輸入電壓的正極接入模擬負(fù)載中的源極并聯(lián)端，負(fù)載輸入電壓的接地參考端接入電流采樣電阻R5，另外電流采樣電阻R5的一連接端經(jīng)電阻R7接入運(yùn)算放大器AR2的正向輸入端，電流采樣電阻R5的另一連接端經(jīng)電阻R6接入運(yùn)算放大器AR2的負(fù)向輸入端，在電流采樣電阻R5的兩端還并聯(lián)接地的濾波電容C2；運(yùn)算放大器AR2的輸出端經(jīng)電阻R10連接比較器的負(fù)向輸入端；兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的兩端接入負(fù)載輸入電壓，可調(diào)電阻RP1的一固定端連接于兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的串接點(diǎn)，可調(diào)電阻RP1的另一固定端接地，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端經(jīng)電阻R9連接比較器的正向輸入端，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端還連接有接地的濾波電容C1；比較電路的輸出端經(jīng)電阻R1、R2接地，電阻R1、R2的串接點(diǎn)連接模擬負(fù)載中的柵極并聯(lián)端。
上述電路的工作原理為由電流采樣電阻R5獲得經(jīng)過(guò)運(yùn)放AR2放大的電流信號(hào)I作為電子負(fù)載中的電流反饋信號(hào)輸入比較器AR1的反向輸入端；由電阻R11、R12獲得的電子負(fù)載的分壓輸入比較器AR1的正向輸入端；因?yàn)楦鶕?jù)比較器的特性，比較器AR1的反向輸入端、正向輸入端最終達(dá)到基本一致，使比較器AR1的輸出電壓一定。由于是通過(guò)改變柵極電壓來(lái)改變功率元器件場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通率，從而改變電子負(fù)載中的電流，也就是說(shuō)負(fù)載輸入電壓之間的電流I是由比較器AR1正向輸入端的電子負(fù)載分壓來(lái)決定大小的，因而當(dāng)比較器AR1的輸出電壓一定時(shí)，在負(fù)載輸入電壓之間的電流也一定，實(shí)現(xiàn)負(fù)載的恒電阻。
當(dāng)在比較器AR1、運(yùn)放AR2及功率管工作在放大區(qū)時(shí)，比較器AR1正向輸入端的電子負(fù)載分壓為負(fù)載輸入電壓U/A1(常數(shù))，負(fù)載輸入電壓之間的電流I為比較器AR1正向輸入端的電子負(fù)載分壓×A2(常數(shù))，負(fù)載的阻值的表達(dá)式為R=U1=UA2×U/A1=A1A2=K]]>(常數(shù))即整個(gè)電路是恒電阻性負(fù)載電路。
如圖3所示，本實(shí)施例二與圖2所示實(shí)施一的電路構(gòu)成及工作原理基本相同，其不同之處在于電流反饋電路，本實(shí)施例二的電流反饋電路主要由電流采樣電阻R5和可調(diào)電阻RP2組成；電流采樣電阻R5與模擬負(fù)載中的漏極并聯(lián)端串接，負(fù)載輸入電壓的接地參考端接入電流采樣電阻R5，在電流采樣電阻R5的兩端還并聯(lián)接地的濾波電容C2；可調(diào)電阻RP2的兩固定端與電流采樣電阻R5并聯(lián)，可調(diào)電阻RP2的可調(diào)端經(jīng)電阻R10連接比較器的負(fù)向輸入端。
如圖4所示，本實(shí)施例三與圖2所示實(shí)施一的電路構(gòu)成及工作原理基本相同，其不同之處在于本實(shí)施例三的模擬負(fù)載由大功率三極管BG1、BG2取代，由于使用大功率三極管的所要的驅(qū)動(dòng)電流非常大，在每個(gè)大功率三極管的基極上需連接驅(qū)動(dòng)三極管，此時(shí)驅(qū)動(dòng)三極管的基極與比較器的輸出端連接。
權(quán)利要求
1.一種恒電阻電子負(fù)載，包括模擬負(fù)載和電壓采樣電路，其特征在于還包括電流反饋電路和比較電路，模擬負(fù)載兩端的負(fù)載輸入電壓經(jīng)電壓采樣電路后獲得負(fù)載分壓接入比較電路的正向輸入端，模擬負(fù)載的電流經(jīng)電流反饋電路接入比較電路的反向輸入端，比較電路的輸出端連接模擬負(fù)載的控制極；通過(guò)負(fù)載電流反饋信號(hào)與負(fù)載取樣電壓信號(hào)接入比較電路，從而負(fù)載電壓與負(fù)載電流始終成一定的比例，使電子負(fù)載實(shí)現(xiàn)恒電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒電阻電子負(fù)載，其特征在于所述的電流反饋電路包括電流采樣電阻R5和運(yùn)算放大器AR2；所述的電壓采樣電路包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12和可調(diào)電阻RP1；所述的比較電路為比較器AR1；電流采樣電阻R5與所述模擬負(fù)載串接，負(fù)載輸入電壓接入電流采樣電阻R5與模擬負(fù)載串接體的兩端，電流采樣電阻R5的一連接端經(jīng)電阻R7接入運(yùn)算放大器AR2的正向輸入端，電流采樣電阻R5的另一連接端經(jīng)電阻R6接入運(yùn)算放大器AR2的負(fù)向輸入端，運(yùn)算放大器AR2的輸出端經(jīng)電阻R10連接比較器的負(fù)向輸入端；兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的兩端接入負(fù)載輸入電壓，可調(diào)電阻RP1的一固定端連接于兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的串接點(diǎn)，可調(diào)電阻RP1的另一固定端接入負(fù)載輸入電壓的參考端，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端經(jīng)電阻R9連接比較器的正向輸入端；比較電路的輸出端經(jīng)電阻R1、R2接地，電阻R1、R2的串接點(diǎn)連接模擬負(fù)載的控制極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒電阻電子負(fù)載，其特征在于所述的電流反饋電路包括電流采樣電阻R5和可調(diào)電阻RP2；所述的電壓采樣電路包括兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12和可調(diào)電阻RP1；所述的比較電路為比較器AR1；電流采樣電阻R5與所述模擬負(fù)載串接，負(fù)載輸入電壓接入電流采樣電阻R5與模擬負(fù)載串接體的兩端，可調(diào)電阻RP2的兩固定端與電流采樣電阻R5并聯(lián)，可調(diào)電阻RP2的可調(diào)端經(jīng)電阻R10連接比較器的負(fù)向輸入端；兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的兩端接入負(fù)載輸入電壓，可調(diào)電阻RP1的一固定端連接于兩個(gè)串聯(lián)的分壓電阻R11、R12的串接點(diǎn)，可調(diào)電阻RP1的另一固定端接入負(fù)載輸入電壓的參考端，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端經(jīng)電阻R9連接比較器的正向輸入端；比較電路的輸出端經(jīng)電阻R1、R2接地，電阻R1、R2的串接點(diǎn)連接模擬負(fù)載的控制極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的恒電阻電子負(fù)載，其特征在于所述電流采樣電阻R5的兩端并聯(lián)接地的濾波電容C2，可調(diào)電阻RP1的調(diào)節(jié)端連接接地的濾波電容C1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種恒電阻電子負(fù)載，由模擬負(fù)載、電流反饋電路、電壓采樣電路和比較電路組成，模擬負(fù)載兩端的負(fù)載輸入電壓經(jīng)電壓采樣電路后獲得負(fù)載分壓接入比較電路的正向輸入端，模擬負(fù)載的電流經(jīng)電流反饋電路接入比較電路的反向輸入端，比較電路的輸出端連接模擬負(fù)載的控制極。本發(fā)明可使電子負(fù)載實(shí)現(xiàn)恒電阻，而且電路簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)、可靠性高、跟隨性好、可調(diào)范圍也寬。
文檔編號(hào)G05F1/10GK1540472SQ20031011198
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者李昌達(dá) 申請(qǐng)人:廣州威納電子科技有限公司