一種可調電源輸出端假負載控制電路的製作方法
2023-12-09 15:07:21
專利名稱:一種可調電源輸出端假負載控制電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可調電源輸出端假負載控制電路，包括反饋電路，所述的反饋電路獲取可調電源輸出端的電壓；還包括對所述的可調電源輸出電流進行控制的控制電路，所述的控制電路與所述的反饋電路相連，當所述的反饋電路獲取可調電源輸出端的電壓為高電壓時，輸出控制所述的可調電源輸出小電流的控制信號，當所述的反饋電路獲取可調電源輸出端輸出的電壓為低電壓時，輸出控制所述的可調電源輸出大電流的控制信號。本實用新型的技術方案中，利用在運算放大的同相端輸入的電壓高低產生不同的控制信號，對可調電源輸出進行控制。結構簡單，效果良好。
【專利說明】一種可調電源輸出端假負載控制電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及可調電源輸出端假負載控制電路。
【背景技術】
[0002]假負載，是替代終端在某一電路(如放大器)或電器輸出埠，接收電功率的元器件、部件或裝置都可以稱為假負載。對假負載最基本的要求是和所能承受的功率阻抗匹配。通常在調試或檢測機器性能時臨時使用的非正式的負載。
[0003]電子負載是假負載中使用非常廣泛的一種，電子負載的原理是控制內部功率MOSFET或電晶體的導通量(量佔空比大小)，靠功率管的耗散功率消耗電能的設備，它能夠準確檢測出負載電壓，精確調整負載電流，同時可以實現模擬負載短路，模擬負載是感性阻性和容性，容性負載電流上升時間。一般開關電源的調試檢測是不可缺少的。
[0004]在電子測量儀器行業，電子產品的可靠性需要在設計與製造階段進行各種性能指標的測試與驗證工作。在電子技術日益發展的今天，不管是交流輸入還是直流輸入的電子產品，要求輸入的電壓範圍越來越寬，兼容性也越來越強，這就需要我們能夠提供可供測試各種電子產品，輸出電壓可寬範圍調節的交直流測試電源。
[0005]眾所周知，由於測試電源要求輸出電壓範圍非常寬，最低時甚至要求能夠輸出將近零伏電壓，高時能輸出幾十伏至幾百伏。而由於現在大部分晶片的佔空比均有一個最小值，不能無限制的調小，再小就會關閉。因此，要想達到輸出很低的穩定電壓，必須在電路輸出端設置假負載。另外，由於電感電流不連續會導致輸出電壓不穩，此時也需設置假負載。
[0006]假負載分為電阻假負載與電子假負載。電阻假負載是固定式的，當電源輸出電壓低時功耗小，但當輸出電壓高時功耗大，發熱嚴重，比較適用於一些固定電壓輸出的小功率電源上，而在較大功率電源上或寬電壓調節範圍的電源上不太適用，將逐漸被取代；電子假負載通常由MOS管等有源器件組成，通過控制MOS管柵極的電壓高低可調節電子假負載的電流大小，通過不同的假負載控制方式，從而可以使得假負載在低壓時負載電流大，而在高壓時負載電流小，既可使電源輸出電壓穩定工作，又不會出現過高的損耗，影響使用效率。
實用新型內容
[0007]為了解決目前市場上採用有源器件控制假負載大小的控制電路通常過於複雜，穩定性不高的缺點，本實用新型提供了一種可調電源輸出假負載控制電路。
[0008]本實用新型為實現以上技術要求而採用的技術方案是:一種可調電源輸出端假負載控制電路，包括反饋電路，所述的反饋電路獲取可調電源輸出端的電壓；還包括對所述的可調電源輸出電流進行控制的控制電路，所述的控制電路與所述的反饋電路相連，當所述的反饋電路獲取可調電源輸出端的電壓為高電壓時，輸出控制所述的可調電源輸出小電流的控制信號，當所述的反饋電路獲取可調電源輸出端輸出的電壓為低電壓時，輸出控制所述的可調電源輸出大電流的控制信號。
[0009]本實用新型的技術方案中，利用在運算放大的同相端輸入的電壓高低產生不同的控制信號，對可調電源輸出進行控制。結構簡單，效果良好。
[0010]進一步的，上述的可調電源輸出端假負載控制電路中:所述的控制電路包括運算放大U3、參考電壓VREF、分壓電阻R5、分壓電阻R6、控制電阻R4 ;
[0011 ] 分壓電阻R5和分壓電阻R6串連在參考電壓VREF和地GND之間；
[0012]分壓電阻R5和分壓電阻R6的連接點接所述的運算放大器U3的同相端，運算放大器U3的反相端接地GND，運算放大器U3輸出的是控制被控假負載的控制信號；
[0013]所述的控制電路R4在所述的反饋電路獲取可調電源輸出的電壓為高電壓時與連接在運算放大器U3的同相端與地之間，在所述的反饋電路獲取可調電源輸出的電壓為低電壓時，斷開與運算放大器U3的同相端的連接。
[0014]進一步的，上述的可調電源輸出端假負載控制電路中:所述的反饋電路包括採樣分壓電阻Rl，分壓電阻R2，三端穩壓器Ul，和光電親合器U2和供電電源VCC ；
[0015]所述的分壓電阻Rl和分壓電阻R2串連在可調電源輸出端與地GND之間，所述的分壓電阻Rl和分壓電阻R2的連接點接所述的三端穩壓器Ul基準端，所述的三端穩壓器Ul的陰極與光電耦合器U2的原邊二極體陰極相連，所述的三端穩壓器Ul的正極接地；
[0016]所述的光電耦合器U2的原邊二極體陽極與供電電源VCC相連；
[0017]所述的光電耦合器U2的付邊三極體的發射極和集電極連接在控制電阻R4與運算變壓器的同相端之間。
[0018]進一步的，上述的可調電源輸出端假負載控制電路中:所述的反饋電路中還設置有穩壓二極體ZD1，穩壓二極體ZDl並聯在三端穩壓器Ul基準端與陽極之間，穩壓二極體ZDl的陽極與三端穩壓器Ul的陽極相連。
[0019]進一步的，上述的可調電源輸出端假負載控制電路中:所述的反饋電路中還包括限流電阻R3，所述的限流電阻R3串連在供電電源VCC與光電耦合器U2的原邊二極體陽極之間。
[0020]與現在還較常用到的電阻假負載或者控制電路複雜的電子假負載相比，本實用新型具有以下優點:
[0021]1、經濟、效率高。
[0022]由於本實用新型實現了輸出假負載電流隨輸出電壓調節的特性，使得可調電源在輸出高壓工作時的損耗大大減少，不僅節省用電，提高效率，同時對可調電源的散熱要求也極大地降低了，在節省電費的同時，也使得可調電源產品的硬體成本降低。
[0023]2、簡單、可靠、故障率低。
[0024]由於本實用新型簡單方便，器件不多，與其它電子負載複雜的控制電路相比，故障發生的機率降低。並且由於輸出假負載的切換全部採用了硬體電路進行切換，切換速度非常快，因此能夠在提高產品可靠性的同時，減少產品的維護成本。
[0025]以下將結合附圖和實施例，對本實用新型進行較為詳細的說明。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型實施例原理圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本實施例是一款對電子產品測試用可調直流電源的輸出假負載進行控制的控制電路。本實施例中，可調直流電源輸出功率為3KW，輸出直流電壓O?80V可調，輸出電流最大50A。由於採用本實施例的電路，在檢測到本實施例中可調直流電源輸出電壓可調節範圍較寬，因此輸出假負載採用了本實用新型中的電路進行了輸出假負載的控制。
[0028]如圖1所示，本實施例中包括從可調直流電源輸出電壓端反饋到三端穩壓器基準端的反饋電路，以及光耦副邊的控制電壓比較電路。反饋電路包括採樣分壓電阻R1，分壓電阻R2，穩壓二極體ZD1，三端穩壓器U1，供電限流電阻R3以及光電耦合器U2 ;三端穩壓器Ul的基準端R與可調電源輸出電壓採樣電壓經過分壓電阻Rl，分壓電阻R2分壓後的結點，並與穩壓二級管ZDl的負極相連；三端穩壓器的陰極K與光電耦合器U2的原邊二極體陰極相連，三端穩壓器Ul的陽極接地；光電耦合器U2的原邊二極體陽極通過供電限流電阻R3與供電電源VCC相連。
[0029]控制電路包括控制電阻R4，分壓電阻R5，分壓電阻R6以及運算放大器U3 ;控制電阻R4 —端接地，另一端與光電耦合器U2副邊三極體發射極相連；運算放大器U3反相端接地，同相端與分壓電阻R5與分壓電阻R6串連相連點相接。光電耦合器U2副邊三極體集電極與運算放大器U3同相端相連，運算放大器U3的輸出端接電子假負載控制端。
[0030]實施例中一種可調電源輸出假負載控制電路分兩檔控制，即低壓檔和高壓檔，輸出電壓低於16V時為低壓檔，輸出假負載電流約為2A，輸出電壓高於16V以上(至80V)時為高壓檔，輸出假負載電流約為0.2A，具體控制原理介紹如下:
[0031 ] 當可調電源輸出電壓OUT+為16V以下時，通過採樣分壓電阻Rl，分壓電阻R2所分電壓不足以使三端穩壓器Ul導通，從而光電耦合器U2也未能導通，光電耦合器U2副邊未工作，運算放大器U3同相端電壓為分壓電阻R5和分壓電阻R6所分電壓，與運算放大器U3反相端比較後輸出一個電子假負載的控制電壓LOAD-C，此控制電壓通過對外部有源器件控制後，所帶假負載電流約為2A。
[0032]當可調電源輸出電壓OUT+達到16V以上時，通過採樣分壓電阻Rl，分壓電阻R2所分得電壓使得三端穩壓器Ul導通，從而光電耦合器U2也將會導通，光電耦合器U2副邊三極體導通，相當於將運算放大器U3同相端分壓電阻R5，分壓電阻R6所分電壓增加了一個負載控制電阻R4對地，也就是在R6上並聯了一個電阻R4，拉低了運算放大器U3的同相端基準電壓，通過與運算放大器U3反相端比較後輸出一個比原來電壓更低的電子假負載的控制電壓L0AD-C，此控制電壓通過對外部有源器件控制後，所帶假負載電流約為0.2A。
[0033]綜上所述，本實用新型一種可調電源輸出假負載控制電路通過以上實施例，實現了可調電源的輸出假負載大小的輸出電流自動控制。
【權利要求】
1.一種可調電源輸出端假負載控制電路，包括反饋電路，所述的反饋電路獲取可調電源輸出端的電壓；其特徵在於:還包括對所述的可調電源輸出電流進行控制的控制電路，所述的控制電路與所述的反饋電路相連，當所述的反饋電路獲取可調電源輸出端的電壓為高電壓時，輸出控制所述的可調電源輸出小電流的控制信號，當所述的反饋電路獲取可調電源輸出端輸出的電壓為低電壓時，輸出控制所述的可調電源輸出大電流的控制信號。2.根據權利要求1所述的可調電源輸出端假負載控制電路，其特徵在於:所述的控制電路包括運算放大U3、參考電壓VREF、分壓電阻R5、分壓電阻R6、控制電阻R4 ; 分壓電阻R5和分壓電阻R6串連在參考電壓VREF和地GND之間； 分壓電阻R5和分壓電阻R6的連接點接所述的運算放大器U3的同相端，運算放大器U3的反相端接地GND，運算放大器U3輸出的是控制被控假負載的控制信號； 所述的控制電路R4在所述的反饋電路獲取可調電源輸出的電壓為高電壓時與連接在運算放大器U3的同相端與地之間，在所述的反饋電路獲取可調電源輸出的電壓為低電壓時，斷開與運算放大器U3的同相端的連接。3.根據權利要求2所述的可調電源輸出端假負載控制電路，其特徵在於:所述的反饋電路包括米樣分壓電阻R1，分壓電阻R2，三端穩壓器Ul，和光電親合器U2和供電電源VCC ； 所述的分壓電阻Rl和分壓電阻R2串連在可調電源輸出端與地GND之間，所述的分壓電阻Rl和分壓電阻R2的連接點接所述的三端穩壓器Ul基準端，所述的三端穩壓器Ul的陰極與光電耦合器U2的原邊二極體陰極相連，所述的三端穩壓器Ul的正極接地； 所述的光電耦合器U2的原邊二極體陽極與供電電源VCC相連； 所述的光電耦合器U2的付邊三極體的發射極和集電極連接在控制電阻R4與運算變壓器的同相端之間。4.根據權利要求3所述的可調電源輸出端假負載控制電路，其特徵在於:所述的反饋電路中還設置有穩壓二極體ZD1，穩壓二極體ZDl並聯在三端穩壓器Ul基準端與陽極之間，穩壓二極體ZDl的陽極與三端穩壓器Ul的陽極相連。5.根據權利要求3所述的可調電源輸出端假負載控制電路，其特徵在於:所述的反饋電路中還包括限流電阻R3，所述的限流電阻R3串連在供電電源VCC與光電耦合器U2的原邊二極體陽極之間。
【文檔編號】G05F1-46GK204288035SQ201420745003
【發明者】許名建, 蔣中為 [申請人]深圳市金威源科技股份有限公司