一种结构简单的动态假负载制造技术

本实用新型专利技术涉及一种结构简单的动态假负载。包括电压采样单元，控制单元，假负载本体和控制开关；电压采样单元采集输出电压，通过控制单元比较输出电压和阈值电压并驱动控制开关的导通和截至，若输出电压超过阈值电压，则控制开关被驱动导通，假负载本体并联到输出电压上，假负载本体接入工作；若输出电压低于阈值电压，控制开关截止，假负载本体断除。本实用新型专利技术以低成本的方式，实现输出假负载的动态加载和断除，可以有效减少假负载损耗，并且，当输出电压偏低时，自动切除假负载，客观上使得输出电压下降趋势被缓解。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种结构简单的动态假负载
本技术涉及一种动态假负载，尤其涉及一种结构简单的动态假负载。
技术介绍
电源产品在工作和生活中广泛应用。为了满足调整率要求，避免电源完全空载而劣化性能，很多电源都自带假负载。—般地,假负载只在输出外接负载完全空载时发生作用，此时由于输出完全空载，输出电压有可能偏高，在低成本多路输出电源上，该现象尤为明显。而当输出外接负载大于假负载功率时，就不再需要假负载了。传统意义上的假负载一般是并联在输出端口的电阻负载。但因为一直并联在输出端，始终在消耗能量，使得电源效率不高。同时，也影响电源热分布，使热设计更复杂，假负载电阻由于长期发热，对电源产品的可靠性和寿命都有影响。另外，在重载情况下，输出电压往往偏低，假负载的存在还会加剧电压降低。因此，一些动态假负载的控制方法被提出来，文献【I】中提到的采用单片机控制的假负载就是一个例子。这种方法利用单片机根据需要投切假负载，可以有效减少假负载的功耗，提高电源效率。该方法自适应性差，需要单片机干预，成本高。在假负载广泛使用的低端电源应用场合中很难推广。文献【2】中，提到了采用比较器比较输出电流与基准电流，用以控制三极管开关，自动投切假负载的方法。该方法的优点是可以在轻载情况下自动投切假负载，缺点同样是电路复杂，成本高，不适合低端电源。【1】CN201120337856.X 一种直流电源内部假负载的导通控制电路`【2】CN201120079429.6智能型假负载自动切换控制系统
技术实现思路
针对以上问题本技术提出了一种结构简单，成本低，自适应性好的结构简单的动态假负载。本技术特别适合于对成本要求比较敏感的低端电源。针对以上问题本技术提供了一种结构简单的动态假负载，其特征在于:包括电压采样单元，控制单元，假负载本体和控制开关；电压采样单元采集输出电压，通过控制单元比较输出电压和阈值电压并驱动控制开关的导通和截至，若输出电压超过阈值电压，则控制开关被驱动导通，假负载本体并联到输出电压上，假负载本体接入工作；若输出电压低于阈值电压，控制开关截止，假负载本体断除。所述的电压采样单元和控制单元为同一元件，此元件包括稳压管或基准电压调制器。所述的电压采样单元和控制单元为分立元件,所述的控制单元包括基准源加比较器。所述的控制开关为可产生导通和截止两种状态的器件，所述的控制开关采用三极管或场效应管或机械开关。所述的假负载本体是能量消耗主体，假负载本体采用电阻或恒功率源或恒流源。电压采样单元和控制单元包括二极管Dl和电流源CS，假负载本体采用电阻Rl，控制开关采用三极管Ql ；稳压二极管Dl的阴极与输出电压V。连接，祖极与电流源CS相连；假负载电阻Rl一端与输出电压Vtl连接，另一端与控制开关三极管Ql的集电极相连；控制开关三极管Ql的发射极接地，基极与电流源CS相连；稳压二极管Dl用于采集输出电压和比较输出电压；电流源CS用于驱动控制开关三极管Ql ;当输出电压Vtl超过稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q1时，控制开关三极管Ql被驱动导通，假负载电阻Rl并联到输出电压V。上，假负载电阻Rl接入工作；当输出电压V。低于稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q1时，控制开关三极管Ql截至，假负载电阻Rl断除。其中，Vbe_Q1是控制开关三极管Ql的基极、发射极饱和导通电压。电压采样单元和控制单元包括稳压二极管Dl和电阻R2，假负载本体采用电阻Rl，控制开关采用三极管Ql ；稳压二极管Dl的阴极与输出电压V。连接，阳极与电阻R2相连；假负载电阻Rl —端与输出电压Vtl连接，另一端与控制开关三极管Ql的集电极相连；控制开关三极管Ql的发射极接地，基极与电阻R2相连；稳压二极管Dl用于采集输出电压和比较输出电压；电阻R2用于驱动控制开关三极管Ql ;当输出电压Vtl超过稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q1时，控制开关三极管Ql被驱动导通，假负载电阻Rl并联到输出电压Vo上，假负载电阻Rl接入工作；当输出电压V。低于稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q1时，控制开关三极管Ql截止，假负载电阻Rl断除。其中，Vbe_Q1是控制开关三极管Ql的基极、发射极饱和导通电压。电压采样单元和控制单元包括稳压二极管D1，PNP三极管Q2和电阻R3，假负载本体采用电阻Rl，控制开关采用三极管Ql ；稳压二极管Dl的阴极与输出电压V。连接，阳极与PNP三极管Q2相连；电阻R3 —端与PNP三极管Q2基极相连；另一端连接在稳压二极管Dl阳极与PNP三极管Q2发射极之间；PNP三极管Q2集电极与控制开关三极管Ql的基极相连，控制开关三极管Ql发射极接地；假负载电阻Rl —端与输出电压Vtl连接，另一端与控制开关三极管Ql的集电极相连；稳压二极管Dl用于采集输出电压和比较输出电压；当输出电压Vtl超过稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q2+Vbe_Q1，其中Vbe_Q2是PNP三极管Q2的基极、发射极饱和导通电压，PNP三极管Q2导通，以Icq2驱动控制开关三极管Ql导通，假负载电阻Rl并联到输出电压Vtl上，假负载电阻Rl接入工作；当输出电压Vtl低于稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q2时，控制开关三极管Ql截止，假负载电阻Rl断除；PNP 三极管 Q2 的 Icq2 电流大小为= ~X hpE_Q2其中hFE Q2是PNP三极管Q2的放大倍数。控制单元采用包括电压基准调制器Ul和电阻R4假负载本体采用电阻Rl，控制开关采用三极管Q3 ；电压采样单元一端与输出电压Vtl连接，另一端与电压基准调制器Ul的R脚相连；电阻R4 —端与输出电压V。连接，另一端与电压基准调制器Ul的K脚相连；电压基准调制器Ul的K脚与控制开关三极管Q3的基极相连，且A脚接地；假负载电阻Rl —端与输出电压Vtl连接，另一端与控制开关三极管Q3的发射极相连；控制开关三极管Q3的基极连接在电阻R4与电压基准调制器Ul之间；当电压采样单元采集的输出电压高于电压基准调制器Ul的基准电压时，电压基准调制器Ul的K、A脚呈低阻状态，驱动控制开关三极管Q3导通，假负载电阻Rl并联到输出电压VO上，假负载电阻Rl接入工作；当电压采样单元采集的输出电压低于电压基准调制器Ul的基准电压时，电压基准调制器Ul的K、A脚呈高阻状态，控制开关三极管Q3截至，假负载电阻Rl断除。有益效果:本技术最大的优势在于可以用低成本的方式，实现输出假负载的动态加载和断除，在低成本多路输出电源中，由于只有其中一路做电压反馈，其他输出依靠与主输出的I禹合开环工作，容易造成空载条件下输出电压升高，重载时输出电压降低。传统假负载直接并联输出端，假负载一直在损耗能量。并且，当不控的输出通道输出重载时，输出电压可能偏低，而一直并联在输出端的假负载则会加剧输出电压降低，劣化输出性能。而本技术提出低成本方案，可以有效减少假负载损耗，并且，当输出电压偏低时，自动切除假负载，客观上使得输出电压下降趋势被缓解。据统计，目前全国发电量的10%被设备的待机功耗所消耗，而这其中，相当一部分是被消耗在低成本电源的假负载上，比如电视机机顶盒电源，电脑电源，打印机电源，都是多路输出的低成本电源，全国乃至全球的使用量大，假负载损耗惊人。而由于成本的考虑，不可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构简单的动态假负载，其特征在于：包括电压采样单元，控制单元，假负载本体和控制开关；?电压采样单元采集输出电压，通过控制单元比较输出电压和阈值电压并驱动控制开关的导通和截至，若输出电压超过阈值电压，则控制开关被驱动导通，假负载本体并联到输出电压上，假负载本体接入工作；若输出电压低于阈值电压，控制开关截止，假负载本体断除。

【技术特征摘要】
1.一种结构简单的动态假负载，其特征在于:包括电压采样单元，控制单元，假负载本体和控制开关； 电压采样单元采集输出电压，通过控制单元比较输出电压和阈值电压并驱动控制开关的导通和截至，若输出电压超过阈值电压，则控制开关被驱动导通，假负载本体并联到输出电压上，假负载本体接入工作；若输出电压低于阈值电压，控制开关截止，假负载本体断除。2.根据权利要求1所述的一种结构简单的动态假负载，其特征在于:所述的电压采样单元和控制单元为同一元件，此元件包括稳压管或基准电压调制器。3.根据权利要求1所述的一种结构简单的动态假负载，其特征在于:所述的电压采样单元和控制单元为分立元件,所述的控制单元包括基准源加比较器。4.根据权利要求1所述的一种结构简单的动态假负载，其特征在于:所述的控制开关为可产生导通和截止两种状态的器件，所述的控制开关采用三极管或场效应管或机械开关。5.根据权利要求1所述的一种结构简单的动态假负载，其特征在于:所述的假负载本体是能量消耗主体，假负载本体采用电阻或恒功率源或恒流源。6.根据权利要求1、2、4、5任意一项所述的一种结构简单的动态假负载，其特征在于:电压采样单元和控制单元包括二极管Dl和电流源CS，假负载本体采用电阻Rl，控制开关采用三极管Ql ； 稳压二极管Dl的阴极与输出电压V。连接，祖极与电流源CS相连；假负载电阻Rl 一端与输出电压Vtl连接，另一端与控制开关三极管Ql的集电极相连； 控制开关三极管Ql的发射极接地，基极与电流源CS相连；` 稳压二极管Dl用于采集输出电压和比较输出电压；电流源CS用于驱动控制开关三极管Ql ;当输出电压Vtl超过稳压二极管Dl电压Vz+Vbe Q1时，控制开关三极管Ql被驱动导通，假负载电阻Rl并联到输出电压\上，假负载电阻Rl接入工作；当输出电压V。低于稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_Q1时，控制开关三极管Ql截至，假负载电阻Rl断除。其中，Vbe_Q1是控制开关三极管Ql的基极、发射极饱和导通电压。7.根据权利要求1、2、4、5任意一项所述的一种结构简单的动态假负载，其特征在于:电压采样单元和控制单元包括稳压二极管Dl和电阻R2，假负载本体采用电阻Rl，控制开关采用控制开关三极管Ql ； 稳压二极管Dl的阴极与输出电压V。连接，阳极与电阻R2相连；假负载电阻Rl — 端与输出电压Vtl连接，另一端与控制开关三极管Ql的集电极相连； 控制开关三极管Ql的发射极接地，基极与电阻R2相连； 稳压二极管Dl用于采集输出电压和比较输出电压；电阻R2用于驱动控制开关三极管Ql ;当输出电压Vtl超过稳压二极管Dl电压Vz+Vbe_...

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，焦伟光，
申请(专利权)人：南京国睿新能电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：