[发明专利]一种直流恒电阻电子负载装置

说明书

本发明涉及一种直流电子负载，尤其涉及一种操作简单、无需手动调节，具有较高的准确度及精度的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，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，驱动电路输出至模拟负载电路的控制端，本发明相对于现有技术，可使电子负载实现恒电阻模式，且电路具有结构简单、实时跟随、线性好等特点。

技术领域：

本发明涉及一种直流电子负载，尤其涉及一种操作简单、无需手动调节，具有较高的准确度及精度的直流恒电阻电子负载装置。

背景技术：

现有电子负载的恒电阻模式一般采用单片机控制实现。首先将电压信号用A/D转换器转换成数字信号，接着用单片机对数字信号进行采集，然后让单片机根据欧姆定律计算输出一个值，最后将这个计算值通过D/A转换器转换成模拟量以控制负载功率管输出相应电流信号。由于过程采用单片机，整个采样计算过程中要耗费一定时长，因此这种电子负载跟随性差，抗干扰性差、可靠性不高。也有利用比较电路的正端与负端电压趋于相等的原理，将电压采样电路与电流采样电路分别接至比较器的正端和负端，比较电路的输出端送至模拟负载的控制级，从而使负载与电流始终成一定比例，实现恒电阻模式。该方法相比单片机控制实现具有较好的跟随性，然而比较器电路输出的信号为脉冲信号，导致流过模拟负载的电流也是脉冲信号，因此电流会在某个值上下不停波动，故表现出来的等效电阻值也是不稳定的。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种操作简单、无需手动调节，具有较高的准确度及精度的直流恒电阻电子负载装置。

本发明可以通过以下措施达到：

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，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，驱动电路输出至模拟负载电路的控制端。

本发明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。

本发明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。

本发明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。

本发明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。