电子负载装置及其并机系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电子负载装置及其并机系统，属于功率电子测试的技术领域。电子负载装置包括：一功率模块，连接待测物，对待测物进行拉载吸收待测物功率；一采样电路，对所述功率模块吸入待测物的电流进行采样，获取功率模块吸入待测物电流的采样值；一控制环路，依据电流设定值控制所述功率模块吸入待测物功率，所述电流设定值一部分经一数模转换器进行数模转换得到静态拉载的模拟电压，另一部分与所述电流采样值经过误差放大调节及另一数模转换器，得到动态拉载的模拟电压，所述静态拉载的模拟电压和所述动态拉载的模拟电压进行合成后输出控制所述功率模块的模拟电压。本发明专利技术能够实现更多从机的并联进而增大扩展功率。

Electronic load device and its parallel system

【技术实现步骤摘要】
电子负载装置及其并机系统本专利申请是基于专利申请号为2016108222733，专利技术创造名称为电子负载并机系统及方法的分案申请。
本专利技术公开了电子负载并机系统及方法，属于功率电子测试

技术介绍
电子负载可以模拟真实环境中的负载，比如用电器，是用电子器件实现的“负载”功能，具体地说，电子负载是通过控制内部功率器件MOSFET或晶体管的导通量，使功率管耗散功率，消耗电能的设备。广泛应用于LED驱动、电源模块测试、充电器生产及UPS生产等领域。目前，电子负载仅在单机中实现了定电压、定电流、定电阻、定功率的工作模式，随着市场对电子负载大功率需求的增长，需要多个电子负载并机来共同分配功率。现有的负载并机方案如图1所示，将从机的功率模组并联到主机的功率模组上，主机包含采样电阻、功率模组和误差放大器，从机只包含功率模组，主从机采样的电流都汇总到主机的采样电阻上，从机的功率模组驱动信号完全由主机给出，即，从机完全依赖于主机工作。图1所示并机方式存在以下缺陷：(1)从机完全依赖于主机工作，从机只相当于功率模组的扩展，不具备单独工作的能力；(2)该并机系统中电流流向较为混乱，不利于负载稳定；(3)受制于这种并机方式，系统稳定性随着扩展的从机数量增多变差，功率扩展能力有限。
技术实现思路
本专利技术的针对上述
技术介绍
的不足，提供了电子负载并机系统及方法，从机通过解析主机发出的并机信号，既能实现与主机的带载同步，也能不完全依赖于主机工作，实现了电子负载的并机，解决了现有并机方案中从机不具备单独工作能力且功率扩展能力有限的技术问题。本专利技术为实现上述专利技术目的采用如下技术方案：电子负载并机系统，包括：主机及多个从机，主机包含吸收待测物功率的主功率模块，从机包含吸收待测物功率的从功率模块，主机根据电流设定值对主功率模块吸入待测物的电流采样值进行校正以控制主功率模块，并依据电流设定值实时输出包含但不限于驱动信号和带载同步信号的并机信号，从机接收主机输出的并机信号并解析出电流设定值，根据解析出的电流设定值对从功率模块吸入待测物的电流采样值进行校正以控制从功率模块。进一步的，所述电子负载并机系统中，电流设定值为主机定电流工作时的设定值，或者，主机定电压/定电阻/定功率工作时设定值的电流等效值。作为所述电子负载并机系统的进一步优化方案，主机还包括：主误差放大器，其同相输入端接电流设定值，其反相输入端接主功率模块吸入待测物的电流采样值，根据电流设定值确定主机静态拉载的模拟电压，并根据电流设定值对主功率模块吸入待测物的电流采样值校正以确定主机动态拉载的模拟电压，输出加载在主功率模块上的模拟电压。再进一步的，所述的电子负载并机系统中的主误差放大器包括：减法器，其一输入端接电流设定值，另一输入端接主功率模块吸入待测物的电流采样值，对电流设定值和主功率模块吸入待测物的电流采样值做差后输出主电流修正值；PID，其输入端接减法器输出端，对主电流修正值进行PID调节后输出PID调节值；及，动态DAC，其输入端接PID的输出端，对PID调节值进行数模转换得到主机动态拉载的模拟电压；静态DAC，对其输入端的电流设定值进行数模转换得到主机静态拉载的模拟电压；加法器，一个输入端接静态DAC的输出端，另一输入端接动态DAC的输出端，对主机静态拉载的模拟电压和主机动态拉载的模拟电压进行合成后输出加载在主功率模块上的模拟电压。作为所述电子负载并机系统的进一步优化方案，从机包括：模数转换器，其输入端接并机信号，对并机信号进行解析后输出电流设定值；从误差放大器，其同相输入端接电流设定值，其反相输入端接从功率模块吸入待测物的电流采样值，根据电流设定值确定从机静态拉载的模拟电压，并根据电流设定值对从功率模块吸入待测物的电流采样值校正以确定从机动态拉载的模拟电压，输出加载在从功率模块上的模拟电压。再进一步的，所述电子负载并机系统中的从机包括：模数转换器，其输入端接主机静态拉载的模拟电压，将所述主机静态拉载的模拟电压模数转换为电流设定值；从误差放大器，其同相输入端接电流设定值，其反相输入端接从功率模块吸入待测物的电流采样值，根据电流设定值确定从机静态拉载的模拟电压，并根据电流设定值对从功率模块吸入待测物的电流采样值校正以确定从机动态拉载的模拟电压，输出加载在从功率模块上的模拟电压。电子负载并机方法，采用所述电子负载并机系统实现，系统处于定电流工作模式时，并机方法具体为：主机对电流设定值进行标定得到表征并机信号的模拟电压：Volt1＝Is×Mx1+Mb1，从机对主机发送的表征并机信号的模拟电压进行标定以确定电流设定值：Volt1＝ADCCode×Mx2+Mb2，组合主机标定系数和从机标定系数以使主机带载电流和从机带载电流一致：其中，Volt1为表征并机信号的模拟电压，Is为电流设定值，Mx1、Mb1分别为主机标定的比例系数和偏置系数，ADCCode为从机检测表征并机信号模拟电压得到的码值，Mx2、Mb2分别为从机标定的比例系数和偏置系数，Mx、Mb分别为比例系数组合值和偏置系数组合值。电子负载并机方法，采用所述电子负载并机系统实现，系统处于定电压工作模式时，并机方法具体为：采用电压转电流回路将电压设定值转换为电流设定值，主机对电流设定值进行标定得到表征并机信号的模拟电压：Volt1＝Is×Mx1+Mb1，从机对主机发送的表征并机信号的模拟电压进行标定以确定电流设定值：Volt1＝ADCCode×Mx2+Mb2，组合主机标定系数和从机标定系数以使主机带载电流和从机带载电流一致：其中，Volt1为表征并机信号的模拟电压，Is为电流设定值，Mx1、Mb1分别为主机标定的比例系数和偏置系数，ADCCode为从机检测表征并机信号模拟电压得到的码值，Mx2、Mb2分别为从机标定的比例系数和偏置系数，Mx、Mb分别为比例系数组合值和偏置系数组合值。电子负载并机方法，采用所述电子负载并机系统实现，系统处于定电阻工作模式时，并机方法具体为：根据电阻设定值与主机实时采样电压的关系将电阻设定值转换为电流设定值，主机对电流设定值进行标定得到表征并机信号的模拟电压：Volt1＝Is×Mx1+Mb1，从机对主机发送的表征并机信号的模拟电压进行标定以确定电流设定值：Volt1＝ADCCode×Mx2+Mb2，组合主机标定系数和从机标定系数以使主机带载电流和从机带载电流一致：其中，Volt1为表征并机信号的模拟电压，Is为电流设定值，Mx1、Mb1分别为主机标定的比例系数和偏置系数，ADCCode为从机检测表征并机信号模拟电压得到的码值，Mx2、Mb2分别为从机标定的比例系数和偏置系数，Mx、Mb分别为比例系数组合值和偏置系数组合值。电子负载并机方法，采用所述电子负载并机系统实现，系统处于定功率工作模式时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子负载装置，其特征在于，包括：/n一功率模块，连接待测物，对待测物进行拉载吸收待测物功率；/n一采样电路，对所述功率模块吸入待测物的电流进行采样，获取功率模块吸入待测物电流的采样值；/n一控制环路，依据电流设定值控制所述功率模块吸入待测物功率，所述电流设定值一部分经一数模转换器进行数模转换得到静态拉载的模拟电压，另一部分与所述电流采样值经过误差放大调节及另一数模转换器，得到动态拉载的模拟电压，所述静态拉载的模拟电压和所述动态拉载的模拟电压进行合成后输出控制所述功率模块的模拟电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种电子负载装置，其特征在于，包括：
一功率模块，连接待测物，对待测物进行拉载吸收待测物功率；
一采样电路，对所述功率模块吸入待测物的电流进行采样，获取功率模块吸入待测物电流的采样值；
一控制环路，依据电流设定值控制所述功率模块吸入待测物功率，所述电流设定值一部分经一数模转换器进行数模转换得到静态拉载的模拟电压，另一部分与所述电流采样值经过误差放大调节及另一数模转换器，得到动态拉载的模拟电压，所述静态拉载的模拟电压和所述动态拉载的模拟电压进行合成后输出控制所述功率模块的模拟电压。


2.根据权利要求1所述的电子负载装置，其特征在于，所述控制环路包括：
减法器，其一输入端接电流设定值，另一输入端接功率模块吸入待测物的电流采样值，对电流设定值和功率模块吸入待测物的电流采样值做差后输出电流修正值；
PID，其输入端接减法器输出端，对电流修正值进行PID调节后输出PID调节值；及，
动态DAC，其输入端接PID的输出端，对PID调节值进行数模转换得到动态拉载的模拟电压；
静态DAC，对其输入端的电流设定值进行数模转换得到静态拉载的...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海波，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：艾德克斯电子南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32