恒流电子负载设计：滞环控制与功率消耗电路解析

"恒流电子负载-2017年中国银联银行卡交换系统技术规范 第2部分 报文接口规范" 本文主要介绍了恒流电子负载的设计和实现，这种电子负载主要用于模拟实际功率负载，以测试直流电源的性能。恒流电子负载的核心是采用滞环控制方式，确保电流的稳定。下面我们将详细探讨滞环电流控制和功率消耗电路的工作原理。 2．1 滞环电流控制电路 滞环电流控制是一种反馈控制策略，它允许电流在设定的范围内波动，以保持平均值的恒定。在电流控制电路中，电感电流工作在连续模式，目的是减少负载电流的波动。通过电流传感器检测负载电流，并与设定值进行比较，控制比例放大器输出，从而调整电源到负载的电流。公式(1)描述了电流平均值的计算方法，其中，变比α是电流传感器的关键参数，通过调整n的值，可以控制负载电流的大小。 2．2 功率消耗电路 电流控制电路产生的电能经二极管Dl整流后存储在输出电容C上。当电容C两端电压超过一定阈值时，功率消耗电路开始工作。这个电路采用的也是一种滞环控制，当输出电压高于预设值时，对应的功率管导通，将功率电阻接入电源，增加负载；反之，当电压降低时，功率管截止，电阻断开，负载减少。通过这种方式，系统能动态调整负载，维持输出电压在一个期望的范围内。 电容C的充电过程使得电压上升，当达到一定阈值时（n>K+），控制器输出高电平，功率电阻RL1接入并开始消耗功率。如果输出功率不足以满足RL1的消耗，输出电压会下降，当满足另一条件(K<yo=％+12×志％-志 ×(R7 4-R8+R9)一12×R7船+固)时，控制器输出低电平，RL1与电源断开，输出电压回升。这个回差电压(圪+一％一)决定了功率管的开关频率，提高回差电压可以降低开关频率，减少功率损耗。 当输出功率较大时，即使RL1始终导通，也可能无法完全消耗电源的功率，导致电容电压进一步升高。这种设计能够适应不同功率需求，灵活地调整负载，以满足各种直流电源的测试要求。 此外，文中还提到了一篇关于恒流电子负载创新设计的文章，该文章介绍了采用滞环控制的恒流电子负载，通过单片机实现自动化调节负载电流，以满足不同直流电源的测试需求。试验结果证明，这种方法设计的电子负载能够有效、稳定地工作。 滞环控制在恒流电子负载中的应用确保了电流的稳定性和负载的动态响应，而功率消耗电路则通过精确的电压控制，实现了电源功率的有效管理，这些技术对于直流电源的测试和评估具有重要意义。