CN115166569A - 一种连续可调模拟负载的电路 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力自动化技术领域，具体涉及一种连续可调模拟负载的电路，包括电源模块S1、控制器U3、键盘U5、驱动电路U2、开关元件D1、二极管D2、电感L1、功率电阻RL；通过控制器U3采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及根据键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至驱动电路；驱动电路U2根据控制器U3输出的控制信号控制开关元件D1的导通和关断以调节功率电阻RL消耗的电功率。本发明通过键盘输入调节负载率实现模拟负载的连续可调，可在电源/电池测试、配电模拟系统中应用。
Description
技术领域
本发明属于电力自动化技术领域，具体涉及一种连续可调模拟负载的电路。
背景技术
模拟负载主要用于替代实际负载来测试电源的各种性能。现有的模拟负荷主要利用功率电阻投退并联方式进行调节，该调节方式为有级调节，同一型号模拟负载适用范围窄。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种连续可调模拟负载的电路，具体技术方案如下：
一种连续可调模拟负载的电路，包括电源模块S1、控制器U3、键盘U5、驱动电路U2、开关元件D1、二极管D2、电感L1、功率电阻RL；
所述电源模块S1的正输出端与开关元件D1的输入端连接；所述开关元件D1的输出端分别与二极管D2的阴极、电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与功率电阻RL的一端连接， 所述电源模块S1的负输出端与二极管D2的阳极功率电阻RL的另一端连接；
所述控制器U3分别与键盘U5、驱动电路U2连接，用于采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及根据键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至驱动电路；所述驱动电路U2用于根据控制器U3输出的控制信号控制开关元件D1的导通和关断以调节功率电阻RL消耗的电功率。
优选地，所述键盘U5输入的负载调节控制参数为功率参数。
优选地，所述电源模块S1包括三相整流器U1；所述三相整流器U1包括降压变压器、三相全桥整流桥和滤波电容，所述降压变压器的一次绕组接市政电网三相交流电，所述降压变压器的二次绕组接三相全桥整流桥输入端，所述三相全桥整流桥输出端的正极及负极并接滤波电容。
优选地，所述电路还包括液晶屏U4，所述液晶屏与控制器U3连接，用于显示输入的负载调节控制参数、功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息、实时功率。
优选地，所述控制器U3包括控制模块、电压采集模块、电流采集模块、液晶屏接口、键盘接口及PMW模块，所述控制模块分别与电压采集模块、电流采集模块、液晶屏接口、键盘接口、PMW模块连接；所述PMW模块与驱动电路U2连接；所述液晶屏接口与液晶屏U4连接，所述键盘接口与键盘U5连接；所述电压采集模块、电流采集模块分别与功率电阻RL连接，用于分别采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息，并输入至控制模块；所述控制模块用于根据采集的功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至PMW模块；所述PMW模块用于根据控制模块发出的控制信号产生不同占空比的PMW信号，并将产生的PMW信号传输至驱动电路U2。
优选地，所述驱动电路U2包括HCPL-3120驱动芯片。
本发明的有益效果为： 本发明通过键盘输入调节负载率实现模拟负载的连续可调，可在电源/电池测试、配电模拟系统中应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明的原理图；
图2为本发明的三相整流器的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和 “包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如图1所示，本发明的具体实施方式提供了一种连续可调模拟负载的电路，包括电源模块S1、控制器U3、键盘U5、驱动电路U2、开关元件D1、二极管D2、电感L1、功率电阻RL；
所述电源模块S1的正输出端与开关元件D1的输入端连接；所述开关元件D1的输出端分别与二极管D2的阴极、电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与功率电阻RL的一端连接， 所述电源模块S1的负输出端与二极管D2的阳极功率电阻RL的另一端连接；
所述控制器U3分别与键盘U5、驱动电路U2连接，用于采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及根据键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至驱动电路；所述驱动电路U2用于根据控制器U3输出的控制信号控制开关元件D1的导通和关断以调节功率电阻RL消耗的电功率。
其中，所述键盘U5输入的负载调节控制参数为功率参数。所述电路还包括液晶屏U4，所述液晶屏与控制器U3连接，用于显示输入的负载调节控制参数、功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息、实时功率。
所述控制器U3包括控制模块、电压采集模块、电流采集模块、液晶屏接口、键盘接口及PMW模块，所述控制模块分别与电压采集模块、电流采集模块、液晶屏接口、键盘接口、PMW模块连接；所述PMW模块与驱动电路U2连接；所述液晶屏接口与液晶屏U4连接，所述键盘接口与键盘U5连接；所述电压采集模块、电流采集模块分别与功率电阻RL连接，用于分别采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息，并输入至控制模块；所述控制模块用于根据采集的功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至PMW模块；所述PMW模块用于根据控制模块发出的控制信号产生不同占空比的PMW信号，并将产生的PMW信号传输至驱动电路U2。所述驱动电路U2包括HCPL-3120驱动芯片。
如图2所示，所述电源模块S1包括三相整流器U1；所述三相整流器U1包括降压变压器、三相全桥整流桥和滤波电容，所述降压变压器的一次绕组接市政电网三相交流电，所述降压变压器的二次绕组接三相全桥整流桥输入端，所述三相全桥整流桥输出端的正极及负极并接滤波电容。其中降压变压器包括A相降压变压器BT1、B相降压变压器BT2、C相降压变压器BT3，三相全桥整流桥包括二极管D3~二极管D8，滤波电容为极性电容C1。
本发明的工作原理为：将三相整流器U1接入市政电网三相交流电，通过键盘U5输入负载调节控制参数P’，控制器实时采集功率电阻RL两端电压U及流过功率电阻的电流I，计算得到功率电阻RL消耗的电功率P，并调整PMW模块输出的PMW信号的占空比，以达到调节功率电阻RL消耗的电功率P趋近于控制参数P’的目的。在本发明中，功率电阻RL消耗的电功率P=D*UR2，其中，D为PMW信号的占空比，U为功率电阻RL两端电压，R为功率电阻RL的电阻。功率电阻RL的阻值不可调，因此调的是加在功率电阻RL两端的电压U的时间（通过PMW信号）来调节电功率。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元可结合为一个单元，一个单元可拆分为多个单元，或一些特征可以忽略等。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (6)
1.一种连续可调模拟负载的电路，其特征在于，包括电源模块S1、控制器U3、键盘U5、驱动电路U2、开关元件D1、二极管D2、电感L1、功率电阻RL；
所述电源模块S1的正输出端与开关元件D1的输入端连接；所述开关元件D1的输出端分别与二极管D2的阴极、电感L1的一端连接，所述电感L1的另一端与功率电阻RL的一端连接，所述电源模块S1的负输出端与二极管D2的阳极功率电阻RL的另一端连接；
所述控制器U3分别与键盘U5、驱动电路U2连接，用于采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及根据键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至驱动电路；所述驱动电路U2用于根据控制器U3输出的控制信号控制开关元件D1的导通和关断以调节功率电阻RL消耗的电功率。
2.根据权利要求1所述的一种连续可调模拟负载的电路，其特征在于，所述键盘U5输入的负载调节控制参数为功率参数。
3.根据权利要求1所述的一种连续可调模拟负载的电路，其特征在于，所述电源模块S1包括三相整流器U1；所述三相整流器U1包括降压变压器、三相全桥整流桥和滤波电容，所述降压变压器的一次绕组接市政电网三相交流电，所述降压变压器的二次绕组接三相全桥整流桥输入端，所述三相全桥整流桥输出端的正极及负极并接滤波电容。
4.根据权利要求1所述的一种连续可调模拟负载的电路，其特征在于，所述电路还包括液晶屏U4，所述液晶屏与控制器U3连接，用于显示输入的负载调节控制参数、功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息、实时功率。
5.根据权利要求4所述的一种连续可调模拟负载的电路，其特征在于，所述控制器U3包括控制模块、电压采集模块、电流采集模块、液晶屏接口、键盘接口及PMW模块，所述控制模块分别与电压采集模块、电流采集模块、液晶屏接口、键盘接口、PMW模块连接；所述PMW模块与驱动电路U2连接；所述液晶屏接口与液晶屏U4连接，所述键盘接口与键盘U5连接；所述电压采集模块、电流采集模块分别与功率电阻RL连接，用于分别采集功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息，并输入至控制模块；所述控制模块用于根据采集的功率电阻RL两端电压及流过功率电阻的电流信息以及键盘U5输入的负载调节控制参数发出控制信号至PMW模块；所述PMW模块用于根据控制模块发出的控制信号产生不同占空比的PMW信号，并将产生的PMW信号传输至驱动电路U2。
6.根据权利要求1所述的一种连续可调模拟负载的电路，其特征在于，所述驱动电路U2包括HCPL-3120驱动芯片。
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| CN202210561248.XA CN115166569A (zh) | 2022-05-23 | 2022-05-23 | 一种连续可调模拟负载的电路 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115514194A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 成都市易冲半导体有限公司 | 一种负载阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
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2022
- 2022-05-23 CN CN202210561248.XA patent/CN115166569A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115514194A (zh) * | 2022-11-24 | 2022-12-23 | 成都市易冲半导体有限公司 | 一种负载阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN115514194B (zh) * | 2022-11-24 | 2023-02-28 | 成都市易冲半导体有限公司 | 一种负载阻值确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
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