直流電子負載設計基礎

1. 恒壓模式
2. 恒流模式
3. 恒阻模式
4. 恒功率模式

恒流

圖中 R1 為限流電阻,R1 上的電壓被限制約 0.7V,所以改變 R1 的阻值就可以改變恒流值，在上圖中我們知道，在串聯電路中，各點電流相同，電路要恒流工作，只要在串聯回路里控制流過一個元件的電流就可以達到我們所控制的恒流輸出。

這個圖是一個常用的恒流電路，這樣的電路更容易獲得穩(wěn)定及精確的電流值，R3 為取樣電阻，VREF 是給定信號。在電路工作原理是，給定一個信號 VREF：當 R3上的電壓小于 VREF，也就是 OP07的 -IN 小于+IN，OP07 加輸出大，使 MOS 加大導通使 R3 的電流加大；當 R3 上的電壓大于 VREF 時，-IN 大于 +IN，OP07 減小輸出，也就降 了 R3 上的電流，這樣電路最終維持在恒定的給值上，也就實現了恒流工作。

當給定 VREF 為 10mV，R3 為 0.01 歐時電路恒流為 1A，改變 VREF 可改變恒流值，VREF 可用電位器調節(jié)輸入或用 DAC 芯片由 MCU 控制輸入，采用電位器可手動調節(jié)輸出電流。如采用 DAC 輸入可實現數控恒流電子負載。

下圖是電路仿真驗證：

圖中我們給定了Vin為4V-12V變化的電壓信號，VERF給定的50mV的電壓信號，在仿真結果中輸入電流一真保持在5A，電流實現恒流作用。

圖中B點為輸入電壓信號，A點是電子負載的輸入，當A點電壓變化時輸入電流也在變化，而電路能讓A點穩(wěn)定在2V不變。

恒阻電路

下圖電路是由硬變件實現的恒阻電路 ：

如圖所示：R4為1%，如果輸入電壓為1V，那么IN+上的電壓為10mV，也就控制了R1上的電壓為10mV，等效電阻測為1歐。請看下圖仿真結果：

圖中我們可以看到電壓和電流變化的特征，這種是純阻性的特點。我們將R4調到2時再看下圖仿真的結果：

調R4為2%后等效電阻為0.5歐，電路仿真結果驗證電路的可行性。

恒功率電路

恒功率功能大部分電子負載都采用恒流電路來實現，原理是 MCU 采樣到輸入電壓后根據設定的功率值來計算輸出電流。當然也可以采用硬件方法來實現恒功率功能。下圖是恒功率功能方塊圖：