[发明专利]一种直流恒电阻电子负载装置

权利要求书

1.一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于由电压采集电路、信号调理电路、电压保持电路、负载驱动电路和模拟负载电路组成；其中电压采样电路对被测电源输出电压进行采样，采样获得的电压信号经过信号调理电路进行处理以适应负载驱动电路信号要求，信号调理电路输出至电压保持电路进行电压保持，电压保持电路输出至负载驱动电路，负载驱动电路输出至模拟负载电路的控制端；

所述电压采样电路由电阻R12、R13、R14、R16和运算放大器U3B组成，其中电阻R12与R13串联，串接点接入运算放大器U3B的正输入端，电阻R12的另一端接负载电压正极，电阻R13的另一端接地；电阻R16与R14串联，串接点接入运算放大器的负输入端；电阻R16的另一端接地，电阻R14的另一端接U3B的输出端；

所述信号调理电路由可调电阻R9，电阻R6、R10、R11和运算放大器U2A组成，其中调节电阻R9与反馈电阻R10串联，串接点接运算放大器U2A的负输入端，调节电阻R9另一端接运算放大器U3B的输出端，反馈电阻R10另一端接运算放大器U2A输出端；电阻R6与R11并联，一端接地，另一端接运算放大器U2A正输入端。

2.根据权利要求1所述的一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于所述电压保持电路由电阻R15、R17和运算放大器U1B组成，其中电阻R15一端接运算放大器U2A输出端，另一端接运算放大器U1B正输入端；电阻R17一端接运算放大器U1B负输入端，两一端接运算放大器U1B输出端。

3.根据权利要求1所述的一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于所述负载驱动电路由电容C1，电阻R1、R2、R3、R4、R7、R8、R18和运算放大器U1A组成，其中电阻R7、R8并联，一端接地，另一端接运算放大器U1A的正输入端；电阻R18一端接运算放大器U1B输出端，另一端接运算放大器U1A负输入端；电容C1和电阻R3并联，一端接运算放大器U1A负输入端，另一端接MOS管源极；电阻R1一端接MOS管Q1源极，另一端负载输入电压负极；电阻R2一端接MOS管Q1源极，另一端接MOS管Q1门极；电阻R4一端接MOS管Q1门极，另一端接运算放大器U1A输出端。

4.根据权利要求3所述的一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于所述负载驱动电路中，当运算放大器U1A、U2A、U3B工作在放大区时，设负载输入电压为V₁，负载输入电流为I，U1A、U2A、U3B的放大倍数分别为A₁、A₂、A₃，A₁、A₂、A₃均为常数，负载阻值的表达式为：

K为常数，(1)，

其中R₁为电阻R1的阻值，

运算放大器U2A的放大倍数为：

其中R₉为可调电阻R9阻值，R₁₀为电阻R10阻值，

将公式(2)代入公式(1)可得：

其中为常数，

因此，通过改变可调电阻R9的阻值，可实现负载电阻阻值线性改变。

5.根据权利要求3所述的一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于负载电阻阻值为电阻R1的阻值与各级运放放大倍数乘积之比。

6.根据权利要求3所述的一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于信号调理电路根据信号需求采用多级放大电路来构成。

7.根据权利要求3所述的一种直流恒电阻电子负载装置，其特征在于采用数字电位器作为调节电阻R9，采用固定电阻作为反馈电阻R10，从而实现负载阻值随R9的阻值增加而线性增加。