CN220584294U - 一种电子负载模组及电子负载装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子负载模组及电子负载装置，属于电源测试技术领域。电子负载模组包括：使能模块、反馈模块和功率吸收模块；功率吸收模块包括金属氧化物半导体阵列和高精电阻阵列；反馈模块包括电压负反馈单元；使能模块输入端接使能信号，使能模块输出端接电压负反馈单元的第一输入端；电压负反馈单元的第二输入端接高精电阻阵列的一端，电压负反馈单元的第三输入端接设定电流，电压负反馈单元输出端接金属氧化物半导体阵列的第二端；金属氧化物半导体阵列的第一端接待测试电源正极，金属氧化物半导体阵列的第三端接高精电阻阵列的一端，高精电阻阵列的另一端接待测试电源负极。本申请可以达到操作简单且满足各种小电压大电流的电源测试的效果。

Description

一种电子负载模组及电子负载装置

技术领域

本申请涉及电源测试技术领域，具体而言，涉及一种电子负载模组及电子负载装置。

背景技术

近年来，随着电子行业的迅速发展，电子负载的需求与应用也更加多元化。其中，电子负载作为一种能耗性设备，主要用于模拟电力消耗，电子负载设备常应用于各种电源的测试。因此，如何使电子负载适应各种电源的测试环境显得尤为重要。

目前，对电源测试的方式主要有两种，第一种是直接使用现有的电子负载产品对电源进行测试，第二种是采用水泥电阻并联的方式对电源进行测试，其中，水泥电阻并联方式需要提前根据电源的电压电流配置好电阻的大小。

然而，现有的电子负载产品测试内阻大，导致电子负载产品无法适应小电压大电流的电源测试环境。另外，水泥电阻并联需要提前根据电源的电压电流配置好电阻大小，测试过程中需要大量的电阻，使得电源测试操作复杂。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种电子负载模组及电子负载装置，可以达到操作简单且满足各种小电压大电流的电源测试的效果。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例的第一方面，提供一种电子负载模组，所述电子负载模组包括：使能模块、反馈模块以及功率吸收模块；

功率吸收模块中包括金属氧化物半导体阵列以及高精电阻阵列；

反馈模块包括电压负反馈单元；

使能模块的输入端用于接入使能信号，使能模块的输出端与电压负反馈单元的第一输入端连接，使能模块用于在使能信号时向电压负反馈单元输入工作电压，以使得电压负反馈单元启动工作；

电压负反馈单元的第二输入端与高精电阻阵列的一端连接，电压负反馈单元的第三输入端用于接入设定电流信号，电压负反馈单元的输出端与金属氧化物半导体阵列的第二端连接；

金属氧化物半导体阵列的第一端用于接入待测试电源的正极，金属氧化物半导体阵列的第三端与高精电阻阵列的一端连接，高精电阻阵列的另一端接待测试电源的负极；

电压负反馈单元用于将来自高精电阻阵列的电压信号换算为电流信号，并与设定电流信号进行比对，基于比对结果控制金属氧化物半导体阵列的通断，以使得从待测试电源流入功率吸收模块的电压信号转换的电流信号与设定电流信号一致。

作为一种可选的实施方式，金属氧化物半导体阵列包括：多个并联的N型金属氧化物半导体；

各型金属氧化物半导体的D极均用于接入待测试电源的正极，各型金属氧化物半导体的G极均与电压负反馈单元的输出端连接，各型金属氧化物半导体的S极均与高精电阻阵列的一端连接。

作为一种可选的实施方式，高精电阻阵列包括：5个并联的第一电阻，各第一电阻的阻值为10mΩ，功耗为3W；

各第一电阻的一端均与各型金属氧化物半导体的S极连接，各第一电阻的另一端均接待测试电源的负极。

作为一种可选的实施方式，反馈模块还包括：响应提速单元；

响应提速单元包括：第一三极管以及第二三极管；

第一三极管的第一端以及第二三极管的第一端分别与电压负反馈单元的输出端连接，第一三极管的第二端以及第二三极管的第二端分别与金属氧化物半导体阵列的第二端连接，第一三极管的第三端用于接入反馈电压信号，第二三极管的第三端接地；

第一三极管以及第二三极管用于提升金属氧化物半导体阵列通断的速度。

作为一种可选的实施方式，反馈模块还包括：积分单元；

积分单元包括：第二电阻以及第一电容；

第二电阻的一端与电压负反馈单元的输出端连接，第二电阻的另一端与第一电容的一端连接，第一电容的一端还与第一三极管的第一端以及第二三极管的第一端连接，第一电容的另一端与电压负反馈单元的第二输入端连接；

第二电阻以及第一电容用于防止电压负反馈单元的输出端过冲。

作为一种可选的实施方式，反馈模块还包括：分压单元；

分压单元包括：第三电阻以及第四电阻；

第三电阻的一端用于接入设定电流信号，第三电阻的另一端与电压负反馈单元的第三输入端连接；

第四电阻的一端与电压负反馈单元的第三输入端连接，第四电阻的另一端接地；

第三电阻以及第四电阻用于分压。

作为一种可选的实施方式，使能模块包括：P型金属氧化物半导体以及第三三极管；

P型金属氧化物半导体的第一端用于接入供电电压，P型金属氧化物半导体的第二端与电压负反馈单元的第一输入端连接，P型金属氧化物半导体的第三端与第三三极管的第一端连接；

第三三极管的第二端用于接入使能信号，第三三极管的第三端接地。

作为一种可选的实施方式，使能模块还包括：发光二极管；

发光二极管的一端与P型金属氧化物半导体的第二端连接，二极管的另一端接地；

发光二极管二极管在P型金属氧化物半导体导通时发光。

作为一种可选的实施方式，电压负反馈单元为运算放大器。

本申请实施例的第二方面，提供了一种电子负载装置，所述电子负载装置包括多个上述第一方面所述的电子负载模组。

本申请提供的电子负载模组的有益效果包括：

本申请实施例提供的一种电子负载模组，通过电子负载模组中的使能模块、反馈模块以及功率吸收模块来实现电源测试，其中，功率吸收模块包括金属氧化物半导体阵列以及高精电阻阵列，反馈模组阵列包括电压负反馈单元。由电子负载模组中的使能模块的输入端接入使能信号，将使能信号与直流电源电压5V比较，基于使能条件通过使能模块的输出端输出电压负反馈单元的启动信号，电压负反馈单元基于第一输入端接收的启动信号开始工作，通过第二输入端接收高精电阻阵列采集的待测试电源的电压信号，并同时通过第三输入端接收设定的电流信号，基于启动信号工作将高精电阻阵列采集的待测试电源的电压信号转换成对应的电流信号，经转换后的电流信号与设定的电流信号进行比较，基于电压负反馈单元比较的结果控制金属氧化物半导体阵列的通断，金属氧化物半导体阵列的一端连接待测试电源的正极可以采集待测试电源的正极电压信号，金属氧化物半导体阵列的一端还连接高精电阻阵列，用于将采集的待测试电源的正极电压信号传输给高精电阻阵列，还有一端与电压负反馈单元连接，用于获取电压负反馈单元的电压反馈结果，根据反馈结果控制金属氧化物半导体阵列的通断。若高精度电阻阵列的电压对应的电流值大于设定的电流值，则控制金属氧化物半导体阵列断开，使得金属氧化物半导体阵列的电压下降，进而降低高精度电阻阵列的电压，使得高精度电阻阵列采集的电压对应的电流接近设定的电流值；若高精度电阻阵列的电压对应的电流值小于设定的电流值，则控制金属氧化物半导体阵列导通，使得金属氧化物半导体阵列的电压上升，进而升高高精度电阻阵列的电压，使得高精度电阻阵列采集的电压对应的电流接近设定的电流值，这样可以适应各种小电压大电流的电源测试。如此，可以达到操作简单且满足各种小电压大电流的电源测试的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电子负载模组结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种金属氧化物半导体阵列的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的BSC120N03LS G的热功耗曲线图；

图4为本申请实施例提供的BSC0901NS的热功耗曲线图；

图5为本申请实施例提供的一种高精电阻阵列的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一般电阻功率曲线图；

图7为本申请实施例提供的VISHAY高端电阻的功率曲线图；

图8为本申请实施例提供的一种反馈模块的响应提速单元的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种反馈模块的积分单元的结构示意图；

图10为本申请实施例提供的一种反馈模块的分压单元的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种使能模块的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的电子负载装置结构示意图；

图13为本申请实施例提供的工作原理示意图。

附图标识：100：电子负载模组；101：使能模块；1011：P型金属氧化物半导体；1012：第三三极管；1013：发光二极管；102：反馈模块；1021：电压负反馈单元；1022：响应提速单元；10221：第一三极管；10222：第二三极管；1023：积分单元；10231：第二电阻；10232：第一电容；1024：分压单元；10241：第三电阻；10242：第四电阻；103：功率吸收模块；1031：金属氧化物半导体阵列；10311：N型金属氧化物半导体；1032：高精电阻阵列；10321：第一电阻；200：待测试电源；300：电子负载装置；400：直流电源。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如下依次结合附图，对本申请实施例提供的一种电子负载模组和电子负载装置进行详细地解释说明。

图1为本申请提供的一种电子负载模组的结构示意图，参见图1，该电子负载模组100包括：使能模块101、反馈模块102以及功率吸收模块103，其中，反馈模块102包括电压负反馈单元1021，功率吸收模块103包括金属氧化物半导体阵列1031以及高精电阻阵列1032。

使能模块101的输入端用于接入使能信号，使能模块101的输出端与电压负反馈单元1021的第一输入端连接，使能模块101用于在使能信号时向电压负反馈单元1021输入工作电压，以使得电压负反馈单元1021启动工作。

可选的，使能模块101的输入端用于接入使能信号，可以基于使能信号控制电子负载模组100的通断，即控制电子负载模组100的输入。使能模块101的输出端于电压负反馈单元1021的第一输入端连接，使能模块101的输出信号作为电压负反馈单元1021的第一输入信号，使能模块101输出信号可以指示电压负反馈单元1021的工作。

可选的，使能模块101输出的信号可以作为电压负反馈单元1021的启动信号，当电压负反馈单元1021接收到使能模块101输出的信号时，开始启动工作。

电压负反馈单元1021的第二输入端与高精电阻阵列1032的一端连接，电压负反馈单元1021的第三输入端用于接入设定电流信号，电压负反馈单元1021的输出端与金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，简称MOS)阵列1031的第二端连接。

可选的，电压负反馈单元1021的第二输入端于高精电阻阵列1032的一端连接，电压负反馈单元1021的第三输入端用于接入设定的电流信号，电压负反馈单元1021采集高精电阻阵列1032的电压信号，同时获取设定的电流信号。

可选的，电压负反馈单元1021的输出端与金属氧化物半导体阵列1031的第二端连接，电压负反馈单元1021输出的是电压反馈的结果，基于电压反馈的结果控制金属氧化物半导体阵列1031的工作。

可选的，金属氧化物半导体阵列1031和高精电阻阵列1032都属于功率吸收模块103。其中，高精电阻阵列1032具有通流、功率吸收以及电流采集的功能，金属氧化物半导体阵列1031具有同流和功率吸收的作用，金属氧化物半导体阵列1031用于吸收电压负反馈单元1021输出的控制信号的功率以及待测试电源200的正极电压信号的功率，高精电阻阵列1032用于吸收高精电阻阵列1032采集的待测试电源200的负极电压信号中的功率。

金属氧化物半导体阵列1031的第一端用于接入待测试电源200的正极，金属氧化物半导体阵列1031的第三端与高精电阻阵列1032的一端连接，高精电阻阵列1032的另一端接待测试电源200的负极。

可选的，金属氧化物半导体阵列1031的第一端用于接入待测试电源200的正极电压信号，金属氧化物半导体阵列1031可以控制待测试电源的接入电流流向，金属氧化物半导体阵列1031的第三端与高精电阻阵列1032的一端连接，金属氧化物半导体阵列1031可以基于电压负反馈单元1021的电压反馈信号控制金属氧化物半导体阵列1031的通断，进而改变电子负载模组100中的电流方向。同时，金属氧化物半导体阵列1031还可以吸收其接入的待测试电源200的正极电压信号的功率。

可选的，高精电阻阵列1032的另一端接待测试电源的负极，可以保护电子负载模组100不受静电的影响，并保护电子负载模组100的性能稳定性，使得电子负载模组100形成一个完整的回路。

电压负反馈单元1021用于将来自高精电阻阵列1032的电压信号换算为电流信号，并与设定电流信号进行比对，基于比对结果控制金属氧化物半导体阵列1031的通断，以使得从待测试电源200所述功率吸收模块103的电压信号转换的电流信号与设定电流信号一致。

可选的，电压负反馈单元1021可以将接收的高精电阻阵列1032采集的电压信号转换成电流信号，并将高精电阻阵列1032对应的电流信号与电压负反馈单元1021接收的设定电流进行对比，根据对比结果控制金属氧化物半导体阵列1031的通断，进而控制电子负载模组100的电流方向，调控电压。

可选的，当设定的电流值比高精电阻阵列1032采集的电压对应额电流值高时，电压负反馈单元1021控制金属氧化物半导体阵列1031导通，使得高精电阻阵列1032的电流流到金属氧化物半导体阵列1031连接待测试电源200，升高电流值；当设定的电流值小于高精电阻阵列1032采集的电压对应的电流值时，则断开金属氧化物半导体阵列1031，使得电压负反馈单元1021的负反馈信号从金属氧化物半导体阵列1031的栅极直接流向待测试电源200，降低待测试电源200的电流，直至功率吸收模块103的电压信号转换的电流信号与设定电流信号一致。

在本申请实施例中，通过电子负载模组中的使能模块、反馈模块以及功率吸收模块来实现电源测试，其中，功率吸收模块包括金属氧化物半导体阵列以及高精电阻阵列，反馈模组阵列包括电压负反馈单元。由电子负载模组中的使能模块的输入端接入使能信号，将使能信号与直流电源400的电压5V比较，基于使能条件通过使能模块的输出端输出电压负反馈单元的启动信号，电压负反馈单元基于第一输入端接收的启动信号开始工作，通过第二输入端接收高精电阻阵列采集的待测试电源的电压信号，并同时通过第三输入端接收设定的电流信号，基于启动信号工作将高精电阻阵列采集的待测试电源的电压信号转换成对应的电流信号，经转换后的电流信号与设定的电流信号进行比较，基于电压负反馈单元比较的结果控制金属氧化物半导体阵列的通断，金属氧化物半导体阵列的一端连接待测试电源的正极可以采集待测试电源的正极电压信号，金属氧化物半导体阵列的一端还连接高精电阻阵列，用于将采集的待测试电源的正极电压信号传输给高精电阻阵列，还有一端与电压负反馈单元连接，用于获取电压负反馈单元的电压反馈结果，根据反馈结果控制金属氧化物半导体阵列的通断。若高精度电阻阵列的电压对应的电流值大于设定的电流值，则控制金属氧化物半导体阵列断开，使得金属氧化物半导体阵列的电压下降，进而降低高精度电阻阵列的电压，使得高精度电阻阵列采集的电压对应的电流接近设定的电流值；若高精度电阻阵列的电压对应的电流值小于设定的电流值，则控制金属氧化物半导体阵列导通，使得金属氧化物半导体阵列的电压上升，进而升高高精度电阻阵列的电压，使得高精度电阻阵列采集的电压对应的电流接近设定的电流值，这样可以适应各种小电压大电流的电源测试。如此，可以达到操作简单且满足各种小电压大电流的电源测试的效果。

图2为本申请实施例提供的一种金属氧化物半导体阵列的结构示意图，参见图2，该金属氧化物半导体阵列1031包括：多个并联的N型金属氧化物半导体10311。

各N型金属氧化物半导体10311的D极均用于接入待测试电源的正极，各N型金属氧化物半导体10311的G极均与电压负反馈单元1021的输出端连接，各N型金属氧化物半导体10311的S极均与高精电阻阵列1032的一端连接。

可选的，金属氧化物半导体阵列1031包括多个并联的N型金属氧化物半导体10311，可以有效提高电子负载模组100的电流承载能力、功率承载能力以及可靠性，可以使得电子负载模组100适应更多的应用场景。

可选的，N型金属氧化物半导体10311可以控制电子负载模组100的电流流向，也可以调节电子负载模组100的电压。金属氧化物半导体阵列1031中所有并联的N型金属氧化物半导体10311的栅极G均与电压负反馈单元1021的输出端连接，即将电压负反馈单元1021输出的电信号作为金属氧化物半导体阵列1031的控制信号，N型金属氧化物半导体10311基于电压负反馈单元1021控制输入输出信号。

可选的，金属氧化物半导体阵列极1031中所有并联的N型金属氧化物半导体10311的漏极D均用于接入待测试电源的正极，金属氧化物半导体阵列1031中所有并联的N型金属氧化物半导体10311的源极S均与高精电阻阵列1032的一端连接，当N型金属氧化物半导体10311的G极连接电压负反馈单元1021的输出电压大于N型金属氧化物半导体10311的S连接高精电阻阵列1032采集的电压时，N型金属氧化物半导体10311中的晶体管导通，电流可以从S极高精电阻阵列1032流向D极待测试电源200；当N型金属氧化物半导体10311的G极连接电压负反馈单元1021的输出电压小于N型金属氧化物半导体10311的S连接高精电阻阵列1032采集的电压时，N型金属氧化物半导体10311中的晶体管断开，电流不可以从S极高精电阻阵列1032流向D极待测试电源200，电流从G极连接电压负反馈单元1021的输出端流向D极连接的待测试电源200。

可选的，金属氧化物半导体阵列1031可以通过内部的N型金属氧化物半导体10311基于电压负反馈单元1021输出的信号控制电子负载模组100的电流流向以及调节电压大小。

值得注意的是，源极S与漏极D在N型金属氧化物半导体10311导通时，充当一根导线，N型金属氧化物半导体10311断开时，N型金属氧化物半导体10311的源极S与漏极D之间形成开路。

作为一种可选的实施方式，在选择金属氧化物半导体阵列1031中的N型金属氧化物半导体10311时，封装可采用大部分MOS管通用的5*6的封装，这样可以兼容更多的N型金属氧化物半导体10311的型号，在实际使用时可根据实际使用情况选择N型金属氧化物半导体10311。其次，N型金属氧化物半导体10311中漏极与源极之间所能施加的最大电压值VDS远远超过了CORE电的范围，该参数可以忽略。在N型金属氧化物半导体10311选择时需要考虑的是尽可能短的上升时间，因为该值会影响电流的最大上升值。根据N型金属氧化物半导体10311的热功耗曲线，结合电阻选型，可知50A的单组工作的情况下，需要N型金属氧化物半导体10311承担39W以上功耗，即根据所选用的N型金属氧化物半导体10311在散热最恶劣的情况下也能提供允许的热功耗。

可选的，多N型金属氧化物半导体10311与单N型金属氧化物半导体10311的对比(以BSC120N03LS G和BSC0901NS为例)，BSC120N03LS G与BSC0901NS的参数对比如表1所示：

表1 N型金属氧化物半导体管参数对比表

参见表1，由参数对比可知，BSC0901NS与BSC120N03LS G在VDS上无差别，BSC120N03LS G的I_D更小、R_ds更大，rise time更小，所以通过五颗BSC120N03LS G进行并联，可得到rise time更快、I_D更大的效果。由于MOS管需要工作在非正常工作状态下，R_ds远大于正常值，所以R_ds的值在换算到电阻后，多颗MOS管的合并电阻值与单颗MOS管一致。

图3为本申请实施例提供的BSC120N03LS G的热功耗曲线图，图4为本申请实施例提供的BSC0901NS的热功耗曲线图，参见图3和图4，在考虑热功耗的情况下，对比BSC120N03LS G和BSC0901NS两者的热功耗曲线可知，五个BSC120N03LS G在100℃情况下可提供50多瓦的热功耗，而单个BSC0901NS可提供20多瓦的功耗，相比较而言多个N型金属氧化物半导体10311方案热功耗更大，其次多个N型金属氧化物半导体10311可提供多倍的散热接触面积，可提供更好的散热范围。

在本申请实施例中，通过多个并联的N型金属氧化物半导体提高电子负载模组的可靠性，通过N型金属氧化物半导体10311的通断来改变电子负载模组的电流方向以及调控电压，并提高电子负载模组的过流能力，吸收功率达到降噪的目的，这样可以达到满足各种小电压大电流的效果。

图5为本申请实施例提供的一种高精电阻阵列的结构示意图，参见图5，该高精电阻阵列1032包括：5个并联的第一电阻10321，各第一电阻10321的阻值为10mΩ，每个第一电阻10321的功耗为3W。

各第一电阻10321的一端均与各N型金属氧化物半导体10311的S极连接，各第一电阻10321的另一端均接待测试电源200的负极。

可选的，各个第一电阻10321的一端与N型金属氧化物半导体10311连接，N型金属氧化物半导体10311的漏极与待测试电源200连接，各第一电阻10321可以经由N型金属氧化物半导体10311采集待测试电源的负极电压信号，各N型金属氧化物半导体10311工作过程中，第一电阻10321还可以作为N型金属氧化物半导体10311的上拉电阻，基于N型金属氧化物半导体10311的截断电压控制第一电阻10321升高或降低电压。

可选的，各第一电阻10321的一端接地，可以有效降低电阻内阻的影响，各第一电阻10321并联采集电源的电压信号还可以起到分压的作用，进而降低电路总电压的影响，还可以增强采集电压信号时的过电能力，进而适用于各种电源测量环境。

作为一种可选的实施方式，高精电阻阵列1032在电阻选型时，需要考虑整个电路的内阻，即在MOS管完全导通的情况下，整个负载电路的阻抗与电流的乘积不高于最小的外部测试电压(0.75V)。实际使用时一般的VGS会控制在限制最大电流为50A以下，所以VGS会控制在5V以内，此时RDS(N-MOS阵列的内阻)会在2～3mΩ。在N型金属氧化物半导体10311完全导通的情况下，可能存在的最大N型金属氧化物半导体10311阵列管压降为V_{DS_max}＝I*R_{DS_max}＝50A*3mΩ＝0.15V。

可选的，考虑到管压降之后，电阻阵列的最大阻值计算公式如下：R_max＝(V_{core_min}-V_{DS_max})/I＝(0.75V-0.15V)/50A＝12mΩ，故电阻阵列的最大组合阻抗不得大于12mΩ。

表2为本申请实施例提供的电阻组合参数，如下表所示：

表2电阻组合参数

图6为一般电阻功率曲线图，图7为VI SHAY高端电阻的功率曲线图，结合图6和图7以及表2可知，在同为5个电阻、各电阻封装方式均为2512以及电阻阻值都为10mΩ时，普通电阻的功耗小于高端电阻的功耗，但5个普通电阻组成的电阻阵列和5个高端电阻组成的电阻阵列的阵列功耗相同，但5个高端电阻组成的电阻阵列比5个普通电阻组成的电阻阵列提供的温度裕量更多；在同为5个电阻、普通电阻的电阻封装方式为2512、高端电阻的电阻封装方式为4527、电阻阻值都为20mΩ时，普通电阻的功耗小于高端电阻的功耗，但5个普通电阻组成的电阻阵列和5个高端电阻组成的电阻阵列的阵列功耗相同，但5个高端电阻组成的电阻阵列仍然比5个普通电阻组成的电阻阵列提供的温度裕量更多；在同为5个电阻、普通电阻的电阻封装方式为4527、电阻阻值为40mΩ时，5个普通电阻组成的电阻阵列虽然可以消耗更多的功耗，可以减轻MOS管的功耗压力，但是该方案对应的缺陷有二：第一、温度裕量低；第二、功耗太大，需要专用散热。综上，上述高端电阻阻值为10mΩ、采用5个2512的高端电阻组成的电阻阵列是目前来说的最佳方案，可采用5个2512的电阻进行设计，在封装设计时可采用4527封装进行设计(可兼容2512)。

图8为本申请实施例提供的一种反馈模块的响应提速单元的结构示意图，参见图8，反馈模块102还包括响应提速单元1022，响应提速单元1022包括：第一三极管10221以及第二三极管10222。

第一三极管10221的第一端以及第二三极管10222的第一端分别与电压负反馈单元1021的输出端连接，第一三极管10221的第二端以及第二三极管10222的第二端分别与所述金属氧化物半导体阵列1031的第二端连接，第一三极管10221的第三端用于接入反馈电压信号，第二三极管10222的第三端接地。

可选的，第一三极管10221和第二三极管10222可以加速金属氧化物半导体阵列1031的响应速度，可以加快N型金属氧化物半导体10311的电压上升或下降的速度。

第一三极管10221以及第二三极管10222用于提升金属氧化物半导体阵列1031通断的速度。

图9为本申请提供的一种反馈模块的积分单元的结构示意图，参见图9，积分单元1023包括：第二电阻10231以及第一电容10232。

第二电阻10231的一端与电压负反馈单元1021的输出端连接，第二电阻10231的另一端与第一电容10232的一端连接，第一电容10232的一端还与第一三极管10221的第一端以及第二三极管10222的第一端连接，第一电容10232的另一端与电压负反馈单元1021的第二输入端连接。

第二电阻10231以及第一电容10232用于防止电压负反馈单元1021的输出端过冲。

图10为本申请提供的一种反馈模块的分压单元的结构示意图，参见图10，反馈模块102还包括分压单元1024，分压单元1024包括：第三电阻10241以及第四电阻10242。

第三电阻10241的一端用于接入设定电流信号，第三电阻10241的另一端与电压负反馈单元1021的第三输入端连接；

第四电阻10242的一端与电压负反馈单元1021的第三输入端连接，第四电阻10242的另一端接地；

第三电阻10241以及第四电阻10242用于分压。

图11为本申请提供的一种使能模块的结构示意图，参见图11，使能模块101包括：P型金属氧化物半导体1011以及第三三极管1012；

P型金属氧化物半导体1011的第一端用于接入供电电压，P型金属氧化物半导体1011的第二端与电压负反馈单元1021的第一输入端连接，P型金属氧化物半导体1011的第三端与第三三极管1012的第一端连接；

第三三极管1012的第二端用于接入所述使能信号，第三三极管1012的第三端接地。

图11为本申请提供的一种使能模块的结构示意图，参见图11，使能模块101还包括：发光二极管1013。

发光二极管1013的一端与P型金属氧化物半导体1011的第二端连接，发光二极管1013的另一端接地；

发光二极管1013在P型金属氧化物半导体1011导通时发光。

可选的，电子负载模组100中电压负反馈单元1021为运算放大器。

图12为本申请提供的一种电子负载装置的结构示意图，参见图12，该电子负载装置300，包括多个上述的电子负载模组100。

图13为本申请提供的工作原理示意图，参见图13，使能模块101同时接收到使能信号和直流电源400的电压信号，经过三极管放大使能信号，并通过P型金属氧化物半导体1011判断直流电源电压与使能信号的大小，当使能信号大于电源电压时，P型金属氧化物半导体1011导通，使能模块101为电压负反馈单元1021提供启动信号，若使能信号小于直流电源电压，则使能模块101输出电信号为0V，当使能模块101输出启动电压负反馈单元1021的启动信号时，发光二极管1013发光指示电压负反馈单元1021工作。电压负反馈单元1021接收这一使能信号并启动，高精电阻阵列1032采集待测试电源200的负极电压，并通过金属氧化物半导体阵列1031采集待测试电源200的正极电压信号，将该电压信号进行分压传输给电压负反馈单元1021，电压负反馈单元1021接收高精电阻阵列1032采集的电压信号同时获取设定的电流信号，电压负反馈单元1021通过运算放大器比较设定电流值与高精电阻阵列1032的电压转换的电流值的大小，并根据比较结果控制金属氧化物半导体阵列1031的通断。若高精电阻阵列1032的电压对应的电流值大于设定的电流值，则控制金属氧化物半导体阵列1031断开，使得金属氧化物半导体阵列1031的电压下降，进而降低高精电阻阵列1032的电压，使得高精电阻阵列1032采集的电压对应的电流接近设定的电流值；若高精电阻阵列1032的电压对应的电流值小于设定的电流值，则控制金属氧化物半导体阵列1031导通，使得金属氧化物半导体阵列1031的电压上升，进而升高高精电阻阵列1032的电压，使得高精电阻阵列1032采集的电压对应的电流接近设定的电流值，这样可以适应各种小电压大电流的电源测试。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子负载模组，其特征在于，包括：使能模块、反馈模块以及功率吸收模块；所述功率吸收模块中包括金属氧化物半导体阵列以及高精电阻阵列；

所述反馈模块包括电压负反馈单元；

所述使能模块的输入端用于接入使能信号，所述使能模块的输出端与所述电压负反馈单元的第一输入端连接，所述使能模块用于在所述使能信号时向所述电压负反馈单元输入工作电压，以使得所述电压负反馈单元启动工作；

所述电压负反馈单元的第二输入端与所述高精电阻阵列的一端连接，所述电压负反馈单元的第三输入端用于接入设定电流信号，所述电压负反馈单元的输出端与所述金属氧化物半导体阵列的第二端连接；

所述金属氧化物半导体阵列的第一端用于接入待测试电源的正极，所述金属氧化物半导体阵列的第三端与所述高精电阻阵列的一端连接，所述高精电阻阵列的另一端接待测试电源的负极；

所述电压负反馈单元用于将来自所述高精电阻阵列的电压信号换算为电流信号，并与所述设定电流信号进行比对，基于比对结果控制所述金属氧化物半导体阵列的通断，以使得从所述待测试电源流入所述功率吸收模块的电压信号转换的电流信号与所述设定电流信号一致。

2.根据权利要求1所述的电子负载模组，其特征在于，所述金属氧化物半导体阵列包括：多个并联的N型金属氧化物半导体；

各N型金属氧化物半导体的D极均用于接入待测试电源的正极，各N型金属氧化物半导体的G极均与所述电压负反馈单元的输出端连接，各N型金属氧化物半导体的S极均与所述高精电阻阵列的一端连接。

3.根据权利要求2所述的电子负载模组，其特征在于，所述高精电阻阵列包括：5个并联的第一电阻，各第一电阻的阻值为10mΩ，功耗为3W；

各第一电阻的一端均与各N型金属氧化物半导体的S极连接，各第一电阻的另一端均接待测试电源的负极。

4.根据权利要求1所述的电子负载模组，其特征在于，所述反馈模块还包括：响应提速单元；

所述响应提速单元包括：第一三极管以及第二三极管；

所述第一三极管的第一端以及所述第二三极管的第一端分别与所述电压负反馈单元的输出端连接，所述第一三极管的第二端以及所述第二三极管的第二端分别与所述金属氧化物半导体阵列的第二端连接，所述第一三极管的第三端用于接入反馈电压信号，所述第二三极管的第三端接地；

所述第一三极管以及所述第二三极管用于提升所述金属氧化物半导体阵列通断的速度。

5.根据权利要求4所述的电子负载模组，其特征在于，所述反馈模块还包括：积分单元；

所述积分单元包括：第二电阻以及第一电容；

所述第二电阻的一端与所述电压负反馈单元的输出端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一电容的一端连接，所述第一电容的一端还与所述第一三极管的第一端以及所述第二三极管的第一端连接，所述第一电容的另一端与所述电压负反馈单元的第二输入端连接；

所述第二电阻以及所述第一电容用于防止所述电压负反馈单元的输出端过冲。

6.根据权利要求5所述的电子负载模组，其特征在于，所述反馈模块还包括：分压单元；

所述分压单元包括：第三电阻以及第四电阻；

所述第三电阻的一端用于接入所述设定电流信号，所述第三电阻的另一端与所述电压负反馈单元的第三输入端连接；

所述第四电阻的一端与所述电压负反馈单元的第三输入端连接，所述第四电阻的另一端接地；

所述第三电阻以及所述第四电阻用于分压。

7.根据权利要求1所述的电子负载模组，其特征在于，所述使能模块包括：P型金属氧化物半导体以及第三三极管；

所述P型金属氧化物半导体的第一端用于接入供电电压，所述P型金属氧化物半导体的第二端与所述电压负反馈单元的第一输入端连接，所述P型金属氧化物半导体的第三端与所述第三三极管的第一端连接；

所述第三三极管的第二端用于接入所述使能信号，所述第三三极管的第三端接地。

8.根据权利要求7所述的电子负载模组，其特征在于，所述使能模块还包括：发光二极管；

所述发光二极管的一端与所述P型金属氧化物半导体的第二端连接，所述二极管的另一端接地；

所述发光二极管二极管在所述P型金属氧化物半导体导通时发光。

9.根据权利要求1-8任一项所述的电子负载模组，其特征在于，所述电压负反馈单元为运算放大器。

10.一种电子负载装置，其特征在于，所述电子负载装置包括多个权利要求1-9任一项所述的电子负载模组。