[实用新型]交流电子负载中的消耗单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及交流电子负载领域，具体是一种交流电子负载中的消耗单元。

背景技术

传统的实物负载是无源的，分为阻性、感性、容性及混合负载。实物负载体积笨重、功耗大、特性单一、使用调节不便，若要对电源进行动态性能测试，除实物负载外还需增加切换线路等装置。

电子负载具有与实物负载完全不同的特点，如可方便设置负载特性(阻性、感性、容性及混合负载比例)、模拟特殊负载(启动过程、任意波形)等，并可将能量回馈至电网。

在现阶段的交流电源中，存在着诸多缺点：

交流电源研发和测试阶段现在基本都使用模拟元件组成的负载，调整参数比较繁琐，并且不能模拟比较负载的特殊负载，例如电动机启动负载情况。

交流电子负载中的消耗单元是来代替交流电源测试过程中使用电阻、电容、电感等模拟元件组成的负载；采用模拟元件组成的负载存在：负载受温度影响大，更改参数复杂，不能模拟复杂变化的负载情况等缺点。

发明内容

针对上述的问题，本实用新型提供了一种可模拟复杂变化的负载情况且负载受温度影响变小的交流电子负载中的消耗单元。

这种交流电子负载中的消耗单元，包括MOS管Q1、差分放大电路、反馈信号端以及给定信号端，还包括PID(比例-积分-微分)调节电路，所述PID调节电路包括一运算放大器U1B，其中运算放大器的反相输入端6脚通过电阻R7连接给定信号端，同相输入端5脚通过电阻R8接地，输出端7脚通过电阻R9接MOS管栅极G，输出端7脚和反相输入端6脚之间通过并联的电容C2和二极管D1相连接，作为反馈。

而MOS管的源极S和漏极D分别作为两个输出；差分放大电路则包括一运放及其外围电路。

可以看出，本方案使用了MOS管来代替负载来消耗能量，易于实现，易于散热，易于对负载参数的更改，能够提高产品开发和工作效率；能够模拟负载变化的情况，完成比较复杂的测试；而且采用插接并联的方式连接，方便单元扩展和维修。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理图；

图2是本实用新型实施例中MOS管的导通电流原理图。

具体实施方式

下面以非限定性的实施例来进一步解释、说明本技术方案。

这种交流电子负载中的消耗单元，包括MOS管Q1、差分放大电路、反馈信号端以及给定信号端，其特征在于：还包括PID调节电路，所述PID调节电路包括一运算放大器U1B，其中运算放大器的反相输入端6脚通过电阻R7连接给定信号端，同相输入端5脚通过电阻R8接地，输出端7脚通过电阻R9接MOS管栅极G，输出端7脚和反相输入端6脚之间通过并联的电容C2和二极管D1相连接。

根据现有技术，差分放大电路是容易实现的，目的是将电流信号反馈给外部系统，并且用作模拟调整。如图1所示，它包括一运放U1A，其反相输入端2脚通过电阻R2接地，同相输入端3脚通过电阻R4接地，输出端1脚通过电阻R3连接外部反馈信号，并且1脚通过电阻R6接PID电路中运放U1B的反相输入端；运放U1A的输出和反相输入之间通过电阻R1作为反馈，8脚和4脚分别连接高低点位，并且同相输入端3脚通过电阻R5连接至MOS管的源极S。

MOS管下的电阻R10作为采样电阻，其信号作为系统测量和系统反馈使用。如图1，其漏极和源极分别作为两个输出。

工作状态下，根据图2所示，MOS管工作在线性区域，为功率消耗器件。而运放UIB的输出电压工作在4-5V之间，正好为MOS管的线性区域，根据电阻R7给定的信号来调节运放U1B的输出电压，控制MOS管的导通电流，作为PID调节；并且根据采样的电流来进行调节，平衡温度的影响。