CN210016413U - 一种直流稳压电源负载模拟电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直流稳压电源负载模拟电路及装置，涉及直流稳压电源领域。所述直流稳压电源负载模拟电路，包括整流滤波电路、稳压电路、切换开关、脉冲输出电路、感性输出电路以及驱动电路；通过拨动切换开关而在脉冲输出电路和感性输出电路之间切换，使得负载模拟电路能够输出脉冲负载或者感性负载，以便实现直流稳压电源负载特性的测试。

Description

一种直流稳压电源负载模拟电路及装置

技术领域

本实用新型属于直流稳压电源领域，尤其涉及一种直流稳压电源负载模拟电路及装置。

背景技术

供电负载对供电电源有负载匹配的要求，负载匹配作为电源设计的一项重要技术指标，在电源设计完成后，需要有一种与负载特性一致的负载匹配装置对负载进行模拟，在电源验收时，代替实际的供电负载对负载匹配特性指标进行考核。

某些供电负载具有多样性，在初始上电时，负载表现为一感性负载，在供电稳定后又表现为一周期固定的脉冲负载，为了考核专门为这类负载设计的直流稳压电源是否满足该类负载的负载特性，需要特别设计一种负载模拟器。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种直流稳压电源负载模拟电路及装置，通过切换开关在感性负载和脉冲负载两种模式中切换，以模拟实际负载，实现直流稳压电源负载特性的考核。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种直流稳压电源负载模拟电路，包括相连的整流滤波电路和稳压电路，其特征在于，还包括：

与所述稳压电路输出端相连的切换开关；

与所述切换开关相连的脉冲输出电路、感性输出电路；

以及与脉冲输出电路、感性输出电路相连的驱动电路。

进一步地，所述切换开关为单刀双掷开关，单刀双掷开关用于在脉冲输出电路和感性输出电路之间切换，以便模拟两种不同的实际负载。

进一步地，所述脉冲输出电路是以555电路U2为核心的周期脉冲输出电路，能输出周期为10S±1S，脉宽为220mS±30mS的脉冲信号，该脉冲信号能驱动20A的负载。

进一步地，所述脉冲输出电路包括555电路U2，电阻R15，电容C8，由稳压二极管D8、电阻R20和电位器R16串联构成的第一支路，由稳压二极管D9、电阻R21和电位器R17串联构成的第二支路，以及由电容C9和电容C10并联构成的第三支路；

其中，U2第4脚、第8脚与切换开关其中一个不动端2连接；所述电阻R15的一端与不动端2连接，电阻R15的另一端与U2第7脚连接；U2第2脚与第6脚相连后再与所述电容C8的一端连接，电容C8的另一端接地；由第一支路和第二支路并联构成的第四支路的一端与电阻R15的另一端连接，所述第四支路的另一端与电容C8的一端连接；所述第三支路的一端与不动端2连接，第三支路的另一端接地；U2第1脚接地，U2第5脚通过电容C11接地；U2第3脚通过稳压二极管D4与所述驱动电路连接。

进一步地，所述脉冲输出电路还包括由限流电阻R18和发光二极管V3串联构成的周期脉冲输出指示电路，所述周期脉冲输出指示电路的一端与所述不动端2连接，周期脉冲输出指示电路的另一端接地。

进一步地，所述感性输出电路是以多级运放集成芯片为核心的瞬时单脉冲输出电路，能够输出瞬时220uS±30uS的单个脉冲信号，该单脉冲信号能驱动20A的负载。

进一步地，所述感性输出电路包括四级运放集成芯片N2，芯片N2第4脚与切换开关另一个不动端3连接，芯片N2第3脚与芯片N2第7脚连接，芯片N2第7脚通过电阻R7、电阻R8分别与芯片N2第5脚、第6脚连接；芯片N2第5脚通过电阻R9、电阻R10分别与不动端3、地连接；芯片N2第6脚通过电容C2接地；芯片N2第6脚通过稳压二极管D6、稳压二极管D7分别与芯片N2第8脚、第14脚连接；芯片N2第10脚通过电阻R11、电容C3分别与不动端3、地连接；芯片N2第9脚与第12脚连接；芯片N2第12脚通过电阻R13、电阻R14分别与不动端3、地连接；芯片N2第13脚通过电阻R12、电容C4分别与不动端3、地连接；电容C5的一端与不动端3连接，电容C5的另一端接地；芯片N2第1脚与第2脚连接，且第1脚还通过稳压二极管D5与所述驱动电路连接。

进一步地，所述感性输出电路还包括由限流电阻R41和发光二极管V4串联构成的瞬时单脉冲输出指示电路，所述瞬时单脉冲输出指示电路的一端与所述不动端3连接，瞬时单脉冲输出指示电路的另一端接地。

进一步地，所述驱动电路包括三极管V1、IGBT、电阻R4至R6、电容C1、稳压二极管D1、以及驱动模块U3；

三极管V1的基极通过电阻R5与脉冲输出电路、感性输出电路连接，基极还通过电阻R6接地；三极管V1的集电极与驱动模块U3第14脚连接，发射极接地；驱动模块U3第15脚通过电阻R3与稳压电路输出端连接；驱动模块U3第2脚与稳压电路输出端连接，驱动模块U3第1脚通过电容C1接地；驱动模块U3第6脚通过稳压二极管D1与IGBT的C极连接，驱动模块U3第3脚通过电阻R4与IGBT的G极连接，IGBT的E极与驱动模块U3第1脚连接。

相应的，一种直流稳压电源负载模拟装置，包括机箱，设于机箱上的控制面板，以及设于机箱内的所述负载模拟电路；

在控制面板上设有电源开关、接线端子、指示灯以及所述切换开关；所述电源开关通过变压器与整流滤波电路的输入端连接，所述接线端子与驱动电路输出端连接。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的直流稳压电源负载模拟电路，包括整流滤波电路、稳压电路、切换开关、脉冲输出电路、感性输出电路以及驱动电路；通过拨动切换开关而在脉冲输出电路和感性输出电路之间切换，使得负载模拟电路能够输出脉冲负载或者感性负载，以便实现直流稳压电源负载特性的测试。

本实用新型的直流稳压电源负载模拟装置结构小巧，操作简单，安全实用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型直流稳压电源负载模拟电路的电路原理图；

其中，1-整流滤波电路，2-稳压电路，3-切换开关，4-脉冲输出电路，5-感性输出电路，6-驱动电路。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的一种直流稳压电源负载模拟电路，包括整流滤波电路1、稳压电路2、切换开关3、脉冲输出电路4、感性输出电路5以及驱动电路6。

稳压电路2选用型号为CW1117的稳压芯片N1，稳压芯片N1第2脚与整流滤波电路的输出端连接，稳压芯片N1第2脚还通过稳压二极管D2与稳压芯片N1第3脚连接；稳压芯片N1第1脚通过并联的电阻R1和电容C6接地，且第1脚还通过并联的电阻R2和稳压二极管D3与第3脚连接；稳压芯片N1第3脚还通过电容C7接地。

切换开关为单刀双掷开关K2，单刀双掷开关K2的动端1与稳压芯片N1第3脚连接，两个不动端2、3分别与脉冲输出电路4、感性输出电路5连接，通过单刀双掷开关K2可以在脉冲输出电路和感性输出电路之间切换，以便模拟两种不同的实际负载。

脉冲输出电路4是以555电路U2为核心的周期脉冲输出电路，能输出周期为10S±1S，脉宽为220mS±30mS的脉冲信号，该脉冲信号能驱动20A的负载。

本实施例中，555电路U2的型号为NE555P。脉冲输出电路4包括555电路U2，电阻R15，电容C8，由稳压二极管D8、电阻R20和电位器R16串联构成的第一支路，由稳压二极管D9、电阻R21和电位器R17串联构成的第二支路，以及由电容C9和电容C10并联构成的第三支路；其中，U2第4脚、第8脚与切换开关其中一个不动端2连接；电阻R15的一端与不动端2连接，电阻R15的另一端与U2第7脚连接；U2第2脚与第6脚相连后再与电容C8的一端连接，电容C8的另一端接地；由第一支路和第二支路并联构成的第四支路的一端与电阻R15的另一端连接，第四支路的另一端与电容C8的一端连接；第三支路的一端与不动端2连接，第三支路的另一端接地；U2第1脚接地，U2第5脚通过电容C11接地；U2第3脚通过稳压二极管D4与电阻R5连接。

通过调节电位器R16、R17来调节周期脉冲信号的周期和脉宽，实现不同周期和脉宽的脉冲信号输出。

同时，脉冲输出电路4还包括由限流电阻R18和发光二极管V3串联构成的周期脉冲输出指示电路，将发光二极管V3设置在控制面板上，当负载模拟电路输出负载为周期脉冲信号时，发光二极管V3发光，以便测试人员了解在进行何种负载特性的测试。

感性输出电路5是以多级运放集成芯片为核心的瞬时单脉冲输出电路，能够输出瞬时220uS±30uS的单个脉冲信号，该单脉冲信号能驱动20A的负载。

本实施例中，多级运放集成芯片选用型号为LM124的四级运放集成芯片N2。感性输出电路5中各器件之间的具体连接关系为：芯片N2第4脚与切换开关另一个不动端3连接，芯片N2第3脚与芯片N2第7脚连接，芯片N2第7脚通过电阻R7、电阻R8分别与芯片N2第5脚、第6脚连接；芯片N2第5脚通过电阻R9、电阻R10分别与不动端3、地连接；芯片N2第6脚通过电容C2接地；芯片N2第6脚通过稳压二极管D6、稳压二极管D7分别与芯片N2第8脚、第14脚连接；芯片N2第10脚通过电阻R11、电容C3分别与不动端3、地连接；芯片N2第9脚与第12脚连接；芯片N2第12脚通过电阻R13、电阻R14分别与不动端3、地连接；芯片N2第13脚通过电阻R12、电容C4分别与不动端3、地连接；电容C5的一端与不动端3连接，电容C5的另一端接地；芯片N2第1脚与第2脚连接，且第1脚还通过稳压二极管D5与电阻R5连接。

同时，感性输出电路5还包括由限流电阻R41和发光二极管V4串联构成的瞬时单脉冲输出指示电路，将发光二极管V4设置在控制面板上，当负载模拟电路输出负载为瞬时单脉冲信号时，发光二极管V4发光，以便测试人员了解在进行何种负载特性的测试。

驱动电路6包括三极管V1、IGBT、电阻R4至R6、电容C1、稳压二极管D1、以及驱动模块U3；三极管V1的基极通过电阻R5与稳压二极管D4、稳压二极管D5连接，基极还通过电阻R6接地；三极管V1的集电极与驱动模块U3第14脚连接，发射极接地；驱动模块U3第15脚通过电阻R3与稳压电路输出端连接；驱动模块U3第2脚与稳压电路输出端连接，驱动模块U3第1脚通过电容C1接地；驱动模块U3第6脚通过稳压二极管D1与IGBT的C极连接，驱动模块U3第3脚通过电阻R4与IGBT的G极连接，IGBT的E极与驱动模块U3第1脚连接。

驱动模块U3所选用的型号为EXB841，EXB841驱动模块采用具有高隔离电压的光耦合器作为信号隔离，且内部设有电流保护电路。如果发生过电流现象，驱动模块的低速切断电路慢速关断IGBT，以保证IGBT不被损坏。

相应的，一种直流稳压电源负载模拟装置，包括机箱，设于机箱上的控制面板，以及设于机箱内的负载模拟电路；在控制面板上设有电源开关K1、两个接线端子、指示灯以及切换开关3；电源开关K1通过变压器T1与整流滤波电路1的输入端连接，两个接线端子分别与IGBT的C极和E极连接，指示灯包括发光二极管V3和V4。

在进行直流稳压电源的负载特性测试时，将直流稳压电源的输出端通过连接电缆与两个接线端子连接，打开电源开关K1，拨动切换开关K2，选择周期脉冲信号或者瞬时单脉冲信号，测试直流稳压电压在这两种负载下是否各项指标正常，实现对直流稳压电源负载特性的测试。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流稳压电源负载模拟电路，包括相连的整流滤波电路和稳压电路，其特征在于，还包括：

与所述稳压电路输出端相连的切换开关；

与所述切换开关相连的脉冲输出电路、感性输出电路；

以及与脉冲输出电路、感性输出电路相连的驱动电路。

2.如权利要求1所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述切换开关为单刀双掷开关。

3.如权利要求1所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述脉冲输出电路是以555电路U2为核心的周期脉冲输出电路。

4.如权利要求1所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述脉冲输出电路包括555电路U2，电阻R15，电容C8，由稳压二极管D8、电阻R20和电位器R16串联构成的第一支路，由稳压二极管D9、电阻R21和电位器R17串联构成的第二支路，以及由电容C9和电容C10并联构成的第三支路；

其中，U2第4脚、第8脚与切换开关其中一个不动端2连接；所述电阻R15的一端与不动端2连接，电阻R15的另一端与U2第7脚连接；U2第2脚与第6脚相连后再与所述电容C8的一端连接，电容C8的另一端接地；由第一支路和第二支路并联构成的第四支路的一端与电阻R15的另一端连接，所述第四支路的另一端与电容C8的一端连接；所述第三支路的一端与不动端2连接，第三支路的另一端接地；U2第1脚接地，U2第5脚通过电容C11接地；U2第3脚通过稳压二极管D4与所述驱动电路连接。

5.如权利要求4所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述脉冲输出电路还包括由限流电阻R18和发光二极管V3串联构成的周期脉冲输出指示电路，所述周期脉冲输出指示电路的一端与所述不动端2连接，周期脉冲输出指示电路的另一端接地。

6.如权利要求1所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述感性输出电路是以多级运放集成芯片为核心的瞬时单脉冲输出电路。

7.如权利要求1所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述感性输出电路包括四级运放集成芯片N2，芯片N2第4脚与切换开关另一个不动端3连接，芯片N2第3脚与芯片N2第7脚连接，芯片N2第7脚通过电阻R7、电阻R8分别与芯片N2第5脚、第6脚连接；芯片N2第5脚通过电阻R9、电阻R10分别与不动端3、地连接；芯片N2第6脚通过电容C2接地；芯片N2第6脚通过稳压二极管D6、稳压二极管D7分别与芯片N2第8脚、第14脚连接；芯片N2第10脚通过电阻R11、电容C3分别与不动端3、地连接；芯片N2第9脚与第12脚连接；芯片N2第12脚通过电阻R13、电阻R14分别与不动端3、地连接；芯片N2第13脚通过电阻R12、电容C4分别与不动端3、地连接；电容C5的一端与不动端3连接，电容C5的另一端接地；芯片N2第1脚与第2脚连接，且第1脚还通过稳压二极管D5与所述驱动电路连接。

8.如权利要求7所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述感性输出电路还包括由限流电阻R41和发光二极管V4串联构成的瞬时单脉冲输出指示电路，所述瞬时单脉冲输出指示电路的一端与所述不动端3连接，瞬时单脉冲输出指示电路的另一端接地。

9.如权利要求1所述的一种直流稳压电源负载模拟电路，其特征在于：所述驱动电路包括三极管V1、IGBT、电阻R4至R6、电容C1、稳压二极管D1、以及驱动模块U3；

三极管V1的基极通过电阻R5与脉冲输出电路、感性输出电路连接，基极还通过电阻R6接地；三极管V1的集电极与驱动模块U3第14脚连接，发射极接地；驱动模块U3第15脚通过电阻R3与稳压电路输出端连接；驱动模块U3第2脚与稳压电路输出端连接，驱动模块U3第1脚通过电容C1接地；驱动模块U3第6脚通过稳压二极管D1与IGBT的C极连接，驱动模块U3第3脚通过电阻R4与IGBT的G极连接，IGBT的E极与驱动模块U3第1脚连接。

10.一种直流稳压电源负载模拟装置，其特征在于：包括机箱，设于机箱上的控制面板，以及设于机箱内的权利要求1-9任一所述的负载模拟电路；

在控制面板上设有电源开关、接线端子、指示灯以及所述切换开关；所述电源开关通过变压器与整流滤波电路的输入端连接，所述接线端子与驱动电路输出端连接。

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