一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，属于电子负载的领域，包括运算放大器、MOSFET和参考电源，所述运算放大器包括一级运算放大器和二级运算放大器；所述MOSFET的一个输入端与被测电源相连，所述MOSFET的另一个输入端与所述二级运算放大器的输出端相连，所述MOSFET的输出端与所述一级运算放大器的输入端相连；所述一级运算放大器的输出端连接所述二级运算放大器的输入端的负极，所述二级运算放大器的输入端的正极与所述参考电源相连。本实用新型专利技术能够吸收电流大小可自由调节，不受被测设备输出电压影响，并且电子负载电流吸收能力具有负反馈特性，可以让负载电流保持长时间稳定。可以让负载电流保持长时间稳定。可以让负载电流保持长时间稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置


[0001]本技术属于电子负载的领域，具体涉及一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置。

技术介绍

[0002]电子负载是通过控制内部功率(MOSFET)或晶体管的导通量(量占空比大小)，依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。它能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流，同时可以实现模拟负载短路，模拟负载是感性阻性和容性，容性负载电流上升时间。
[0003]目前，水泥电阻常用作负载来消耗电源功率，水泥电阻是将电阻线绕在无碱性耐热瓷件上，外面加上耐热、耐湿及耐腐蚀之材料保护固定并把绕线电阻体放入方形瓷器框内，用特殊不燃性耐热水泥充填密封而成。但由于水泥电阻的材料本身的特性，水泥电阻温度系数较高，阻值会随电阻温度升高而增大。因此，在使用水泥电阻作为恒压输出电源的负载时，根据欧姆定律，负载电流会因水泥电阻阻值增大而减小，无法让被测电源工作在目标状态。同时，在需要拉取不同大小电流时，必须寻找特定阻值的水泥电阻来凑得目标电流，造成调整负载电流大小极不方便。
[0004]有鉴于此，特提出本技术。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，其吸收电流大小可自由调节，不受被测设备输出电压影响，并且电子负载电流吸收能力具有负反馈特性，可以让负载电流保持长时间稳定。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供的一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，包括运算放大器、MOSFET和参考电源，所述运算放大器包括一级运算放大器和二级运算放大器；所述MOSFET的一个输入端与被测电源相连，所述MOSFET的另一个输入端与所述二级运算放大器的输出端相连，所述MOSFET的输出端与所述一级运算放大器的输入端相连；所述一级运算放大器的输出端连接所述二级运算放大器的输入端的负极，所述二级运算放大器的输入端的正极与所述参考电源相连。
[0007]进一步地，所述一级运算放大器和所述二级运算放大器均采用5V的电源进行供电。
[0008]进一步地，所述一级运算放大器的输入端的正极和负极之间并联连接比较电阻。
[0009]进一步地，所述一级运算放大器的输出端通过电阻与MOSFET的负输入端相连。
[0010]进一步地，还包括鳍片散热器和无刷直流风扇，用于为MOSFET散热。
[0011]进一步地，所述参考电源使用精密电位器及高精度基准电压源。
[0012]更进一步地，包括4路由运算放大器、MOSFET和参考电源组成的电路，其分别与被测电源相连。
[0013]本技术提供的一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，具有
如下有益效果：本技术具有低成本、多通道、高稳定度、不易损坏、使用方便的特点，能够提高电源产品测试效率，长期使用也能够保持负载电流稳定，操作简便，显示直观。
附图说明
[0014]图1为本技术的基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置的电路连接图。
具体实施方式
[0015]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
[0016]如图1所示，一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，其包括运算放大器和大功率MOSFET U1。其中，MOSFET U1上还设置有辅助散热元件，用于为MOSFET进行散热，该辅助散热元件包括鳍片散热器和无刷直流风扇，鳍片散热器和无刷直流风扇用于对MOSFET提供必要的热量耗散，使MOSFET工作在安全工作区域，保证电路的长期稳定工作。
[0017]运算放大器能够作为控制器件，大功率MOSFET能够作为功率消耗器件，通过控制MOSFET栅极电压，令MOSFET工作在可变电阻区，将电源功率全部由MOSFET发热耗散。
[0018]MOSFET(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor,金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管)是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管(field
‑
effect transistor)。
[0019]运算放大器包括一级运算放大器U2和二级运算放大器U3。运算放大器是一个内含多级放大电路的电子集成电路，其输入级是差分放大电路，具有高输入电阻和抑制零点漂移能力；中间级主要进行电压放大，具有高电压放大倍数，一般由共射极放大电路构成；输出极与负载相连，具有带载能力强、低输出电阻特点。
[0020]其中，MOSFET U1的一个输入端与被测电源VS1相连，用于从被测电源VS1拉取恒定电流，其功率全部由MOSFET耗散，通过控制MOSFET栅极电压来控制负载电流Id的大小，该负载电流Id为MOSFET U1的输出端的电流。
[0021]MOSFET U1的另一个输入端与二级运算放大器U3的输出端相连，MOSFET U1的输出端与一级运算放大器U2的输入端相连。一级运算放大器U2的输出端连接二级运算放大器U3的输入端的负极，二级运算放大器U3的输入端的正极与参考电压VG1相连。
[0022]一级运算放大器U2和二级运算放大器U3均采用5V的电源进行供电。
[0023]本技术的基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置还包括参考电源，其提供参考电压VG1。
[0024]一级运算放大器U2的输入端的正极和负极之间并联连接比较电阻R1，即负载电流Id由比较电阻R1采样并且经一级运算放大器U2产生比较电压，该电压与参考电压VG1一起经二级运算放大器U3比较放大，以产生MOSFET栅极驱动控制电压Vg，进而通过控制电压Vg控制负载电流Id，即可达到调节负载电流目的。
[0025]参考电源使用精密电位器及高精度基准电压源，提供高精度的参考电压调节。
[0026]此外，一级运算放大器U2的输出端通过电阻R9与MOSFET U1的负输入端相连，使得一级运算放大器U2的输出电压经电阻R9到进入U1负输入端，实现控制电压Vg的负反馈控
制，达到稳定控制电压Vg的目的，从而能够精确地调节控制电压Vg。
[0027]通过将上述四个由运算放大器和大功率MOSFET组成的电路连接到被测电源，即设置4路MOSFET电路，实现多通道独立控制共同稳定吸取负载电流。
[0028]本技术通过精密可调电阻(即用参考电压VG1作为等效替代)及高精度电压基准，高精度调节MOSFET的栅极电压，从而高精度控制流经MOSFET的负载电流大小。散热器及风扇提供必要的热量耗散，保证电路的长期稳定工作。
[0029]为保护MOSFET工作在安全区域，可以设置过流保护电路及负载电流上限，将MOSFET负载电流限定在安全区间。过流保护电路未在图中示出，过流保护电路是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，其特征在于，包括运算放大器、MOSFET和参考电源，所述运算放大器包括一级运算放大器和二级运算放大器；所述MOSFET的一个输入端与被测电源相连，所述MOSFET的另一个输入端与所述二级运算放大器的输出端相连，所述MOSFET的输出端与所述一级运算放大器的输入端相连；所述一级运算放大器的输出端连接所述二级运算放大器的输入端的负极，所述二级运算放大器的输入端的正极与所述参考电源相连。2.根据权利要求1所述的基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，其特征在于，所述一级运算放大器和所述二级运算放大器均采用5V的电源进行供电。3.根据权利要求1所述的基于运算放大器的多通道恒流源直流电子负载装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆融秋，牛浩然，
申请(专利权)人：北京盛博协同科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：