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直流电子负载设计基础
电子负载基本工作原理：
1. 恒压模式
2. 恒流模式
3. 恒阻模式
4. 恒功率模式
恒流
图中 R1 为限流电阻，R1 上的电压被限制约 0.7V，所以改变 R1 的阻值就可以改
变恒流值，在上图中
我们知道，在串联电路中，各点电流相同，电路要恒流工作，只要在串联回路里
控制流过一个元
件的电流就可以达到我们所控制的恒流输出。
上图是一个简易的恒流电路，通常用在一些功率较小及要求不高的场合里应用，
那么在一些应用
中这种电路就无能为力了，如：在输入电压为 1V 输入电流为 30A，那么对于这样
的要求这样的电
根本无法保证工作。这样的电路调节输出电流也不是很方便。
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这个图是一个最常用的恒流电路，这样的电路更容易获得稳定及精确的电流值，R3 为取样电阻,VREF 是给定信
号，电路工作原理是：当给定一个信号时 VREF，如果 R3 上的电压小于 VREF，也就是 OP07 的-IN 小于+IN，OP07 加
输出大，使 MOS 加大导通使 R3 的电流加大。如果 R3 上的电压大于 VREF 时，-IN 大于+IN，OP07 减小输出，也就降
了 R3 上的电流，这样电路最终维持在恒定的给值上，也就实现了恒流工作。
如给定 VREF 为 10mV，R3 为 0.01 欧时电路恒流为 1A，改变 VREF 可改变恒流值，VREF 可用电位器调节输入或用 DAC
芯片由 MCU 控制输入，采用电位器可手动调节输出电流。如采用 DAC输入可实现数控恒流电子负载。
电路仿真验证
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在上图中我们给定了 Vin 为 4V-12V 变化的电压信号，VREF 给定 50mV
的电压信号，在仿真结果中输入电流一真保持在 5A，电路实现了恒流
作用。
恒压电路
一个简易的恒压电路，用一个稳压二极管就可以了。
这是一个很简易的图，输入电压被限制在 10V，恒压电路在用于测试充
电器时是很有用的，
我们可以慢慢调节电压测试充电器的各种反应。图是 10V 是不可调的，
请看下图可调直流
恒压电子负载电路：
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图中 MOS 管上的电压经 R3 与 R2 分压后送入运放 IN+与给定值进行比
较，如图所示，当电位器在 10%时 IN-为 1V，那么 MOS 管上的电压应
为
2V。下面图是电路仿真的结果 ：
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图中 B 点为输入电压信号，A 点是电子负载的输入，当 A 点电压变化时
输入电流也在变化，而电路能让 A 点稳定在 2V 不变。
恒阻电路
恒阻功能，在有些数控电子负载中并不设计专用电路，而是在恒流电路
的基础上通过 MCU 检测到的输入电压来计算电流，达到恒阻功能的目
的，比如要恒定电阻为 10 欧时，MCU 检测到输入电压为 20V，那么会
控制输出电流为 2A，但这种方法响应较慢，只适用于输入变化较慢，
且要求不高的场合。专业的恒阻电子负载都是由硬件实现的。
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下面电路是由硬变件实现的恒阻电路：
如图所示:R4 为 1%，如果输入电压为 1V，那么 IN+上的电压为 10mV，
也就控制 R1 上的电压为 10mV，等效电阻测为 1 欧。请看下图仿真结
果：
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图中我们可以看到电压与电流变化的特牲，这种是纯阻性电路的特点。
我们将 R4 调到 2 时再看下仿真结果：
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调 R4 为 2%后等效电阻为 0.5 欧，电路仿真结果验证电路的可行性。
恒功率电路：
恒功率功能大部份电子负载都采用恒流电路来实现，原理是 MCU 采样
到输入电压后根据设定的功率值来计算输出电流。当然也可以采用硬件
方法来实现恒功率功能，下面是硬件恒功率功能方块图：
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上面介绍了直流电子负载基本的四个功能，希望对大家有用，大家有什
么问题或发现本文有什么错误请和我联系，谢谢！！！
制作日期：2007-9-21
联系：Email:LBS88@sohu.com
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