CN202119808U - 一种直流电子负载 - Google Patents

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陈胜利
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Abstract

本实用新型公开了一种直流电子负载，包括负载单元，所述的负载单元由功率半导体器件和一个采样电阻构成，该功率半导体器件的漏极与需要加负载测试的电源输出端连接，该功率半导体器件的栅极与外部的控制信号连接，该功率半导体器件的源极串联一个采样电阻后与需要加负载测试的电源形成主回路，在所述的采样电阻与功率半导体器件的栅极之间通过电压比较器和自动调节组件形成控制回路，达到无级调节功率半导体器件栅极的输入电压的大小，仿真出负载阻抗特性，本实用新型的直流电子负载还具有消耗电能少、占用安装空间小的优点。

Description

一种直流电子负载
技术领域
本实用新型涉及一种直流电子负载，尤其涉及一种对电源测试拉载的直流电子负载。
背景技术
随着现代科学技术的飞速发展，用电能代替机械能、液压能、气压能的用电设备大量增加，用电设备的电源系统的可靠性及性能直接关系到用电设备的正常工作，目前，大多数用电设备的电源系统出厂试验、科研院所对电源的测试试验都是采用电阻箱或水阻试验台作为负载，其搭建方式多采用大功率电阻来消耗电能，功率的大小通过不断增加或减少并联的功率电阻的数量来实现消耗功率的增加或减少，这种负载存在诸多缺点：负载只能达到有级调节、消耗大量电能、负载设备体积庞大，占用了较大的安装空间。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种能仿真出负载阻抗特性且能无级调节、消耗电能少、占用安装空间小的直流电子负载。
为解决上述技术问题，本实用新型的一种直流电子负载，包括负载单元，所述的负载单元由功率半导体器件和一个采样电阻构成，该功率半导体器件的漏极与需要加负载测试的电源输出端连接，该功率半导体器件的栅极与外部的控制信号连接，该功率半导体器件的源极串联一个采样电阻后与需要加负载测试的电源形成主回路。
所述的采样电阻与功率半导体器件的源极的连接端作为一电压比较器的一个输入端，所述的电压比较器的另一个输入端输入一基准比较电压，所述的电压比较器的输出端连接到一自动调节组件的栅极，所述的自动调节组件的漏极连接一控制信号源，所述的自动调节组件的源极串联一分压电阻后与功率半导体器件的栅极连接形成控制回路。
所述的功率半导体器件的栅极与地之间连接一分压电阻组成分压保护电路。
所述的功率半导体器件是功率场效应管或绝缘栅双极型晶体管。
所述的自动调节组件是功率场效应管或绝缘栅双极型晶体管。
所述的功率半导体器件的源极与采样电阻之间串联一个分压电阻。
本实用新型相比于现有技术具有如下积极效果，本实用新型的一种直流电子负载，通过电压比较器将采样电阻的电压与一基准比较电压进行比较后输出信号，该信号改变自动调节组件的导通比，即改变自动调节组件的输出电流，使分压电阻的电压随之改变，进而改变加载在功率半导体器件的栅极的控制信号，使功率半导体器件的导通比改变来改变流经负载主回路的电流，仿真出负载阻抗特性，功率半导体器件的导通比可任意控制，因此直流电子负载的负载大小可无级调节，由于采用的功率半导体器件体积小，因此直流电子负载占用安装空间小，所采用的电路消耗电能少。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型的一种直流电子负载的电路原理图。
图2是现有技术负载的示意图。
具体实施方式
本实用新型的一种直流电子负载，如图1所示，该直流电子负载包括负载单元，所述的负载单元由功率半导体器件Q1和一个采样电阻R1构成，该功率半导体器件Q1的漏极D与需要加负载测试的电源输出端LOAD+连接，该功率半导体器件Q1的栅极G与外部的控制信号连接，该功率半导体器件Q1的源极S串联一个采样电阻R1后与需要加负载测试的电源形成主回路。
所述的采样电阻R1与功率半导体器件Q1的源极S的连接端作为一电压比较器U1的一个输入端，所述的电压比较器U1的另一个输入端输入一基准比较电压VBB，UCC为电压比较器U1的工作电源，所述的电压比较器U1的输出端连接到一自动调节组件Q2的栅极G，所述的自动调节组件Q2的漏极D连接一控制信号源VCC，所述的自动调节组件Q2的源极S串联一分压电阻R3后与功率半导体器件Q1的栅极G连接形成控制回路。
所述的功率半导体器件Q1的栅极G与地之间连接一分压电阻R2组成分压保护电路，当自动调节组件Q1产生的控制信号过大的时候，会击穿电阻R2，使得控制回路开路，切断供给Q1的控制信号，保护主回路不受损坏。
所述的功率半导体器件Q1是功率场效应管(PowerMOS)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
所述的自动调节组件Q2是功率场效应管(PowerMOS)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。
所述的功率半导体器件Q1的源极S与采样电阻R1之间串联一个分压电阻R4。
所述的电压比较器U1，可选用德州仪器的LM339。
图2是现有技术负载的示意图，其工作流程如下：当需要增大回路负载的时候可通过不断增加并联电阻，如：R1、R2、R3...Rn来提高通过主回路的电流的大小，R1、R2、R3...Rn通常选择水泥电阻，其体积较大，单纯的靠发热来消耗电能；因此，当需要的负载很大的时候就需要并联大量的水泥电阻，使得负载体积较大；并且由于电阻为分级式的增加或减少，所以无法做到无极可调。

Claims (6)

1.一种直流电子负载，其特征在于：包括负载单元，所述的负载单元由功率半导体器件和一个采样电阻构成，该功率半导体器件的漏极与需要加负载测试的电源输出端连接，该功率半导体器件的栅极与外部的控制信号连接，该功率半导体器件的源极串联一个采样电阻后与需要加负载测试的电源形成主回路。
2.如权利要求1所述的一种直流电子负载，其特征在于：所述的采样电阻与功率半导体器件的源极的连接端作为一电压比较器的一个输入端，所述的电压比较器的另一个输入端输入一基准比较电压，所述的电压比较器的输出端连接到一自动调节组件的栅极，所述的自动调节组件的漏极连接一控制信号源，所述的自动调节组件的源极串联一分压电阻后与功率半导体器件的栅极连接形成控制回路。
3.如权利要求2所述的一种直流电子负载，其特征在于：所述的功率半导体器件的栅极与地之间连接一分压电阻组成分压保护电路。
4.如权利要求1、2或3所述的一种直流电子负载，其特征在于：所述的功率半导体器件是功率场效应管或绝缘栅双极型晶体管。
5.如权利要求2所述的一种直流电子负载，其特征在于：所述的自动调节组件是功率场效应管或绝缘栅双极型晶体管。
6.如权利要求1、2或3所述的一种直流电子负载，其特征在于：所述的功率半导体器件的源极与采样电阻之间串联一个分压电阻。
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