直流電子負(fù)載的工作原理,原理圖-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2025-08-26
直流電子負(fù)載是通過(guò)控制內(nèi)部功率（MOSFET）或晶體管的導(dǎo)通量（量占空比大?。?，依靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。
直流電子負(fù)載的核心是通過(guò)功率器件（如MOSFET或IGBT）組成的電路精確模擬用電設(shè)備特性。
工作流程：
1.功率消耗模塊：通過(guò)控制MOSFET的導(dǎo)通程度調(diào)節(jié)電流通路，將電能轉(zhuǎn)化為熱能耗散，或通過(guò)能量回饋電路將電能返回電網(wǎng)。
2.反饋控制系統(tǒng)：
電流采樣：利用高精度電阻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流，誤差精度可達(dá)±1A。
運(yùn)算放大器閉環(huán)控制：通過(guò)比較設(shè)定值與采樣值，動(dòng)態(tài)調(diào)整功率器件的導(dǎo)通量，維持恒流、恒壓等目標(biāo)參數(shù)。
3.保護(hù)機(jī)制：集成過(guò)壓、過(guò)流、溫度監(jiān)測(cè)模塊，例如當(dāng)電壓超過(guò)閾值或溫度達(dá)200℃時(shí)自動(dòng)切斷輸入。
直流電子負(fù)載的工作原理包含恒流（CC）、恒壓（CV）、恒阻（CR）、恒功率（CP）四種核心模式。
1.恒流（CC）工作模式
將電子負(fù)載設(shè)置為恒流工作模式時(shí)，無(wú)論電壓怎么變化，電流值保持恒定。要注意的是，該模式的電壓是不可以編程的。但是，如果DUT施加的電壓高于規(guī)定電流范圍內(nèi)允許的電壓，就會(huì)啟動(dòng)電子負(fù)載的過(guò)壓保護(hù)機(jī)制，跳閘并關(guān)閉輸入。
電流值可在高量程與低量程的范圍內(nèi)進(jìn)行編程，如果量程值在量程重疊區(qū)域，則負(fù)載選擇低量程。如果電流設(shè)置在低范圍之外，負(fù)載會(huì)自動(dòng)將輸入調(diào)整到低范圍內(nèi)的最大值。
2.恒壓(CV)工作模式
電子負(fù)載處于恒壓工作模式時(shí)，負(fù)載模塊試圖消耗足夠的電流來(lái)控制電源電壓到程序設(shè)定的值。CV(恒壓)操作設(shè)置了電流限制，如果負(fù)載電流保持在電流限制所設(shè)置的范圍內(nèi)，輸出電壓將保持其程序設(shè)置。當(dāng)輸出電流達(dá)到電流極限時(shí)，設(shè)備不再工作在恒壓模式下，輸出電壓不再保持恒定。相反，電子負(fù)載現(xiàn)在將輸出電流調(diào)整到其電流限制設(shè)置。如果電壓持續(xù)上升，直至超過(guò)規(guī)定電流范圍允許的電壓或最大功率，過(guò)壓保護(hù)機(jī)制啟動(dòng)，跳閘并關(guān)閉輸入。
3.恒阻（CR）工作模式
當(dāng)電子負(fù)載處于恒阻工作模式時(shí)，模塊所消耗的電流與電壓成正比。電阻可以編程在任何三個(gè)重疊電阻范圍(高，中，或低)。負(fù)載選擇一個(gè)與編程電阻值相對(duì)應(yīng)的范圍。如果電阻值在范圍重疊區(qū)域，負(fù)載會(huì)選擇分辨率最高的范圍。如果當(dāng)前輸入設(shè)置超過(guò)選擇的量程，負(fù)載將自動(dòng)將輸入設(shè)置調(diào)整為新選擇的量程內(nèi)最接近的可用值。
4.恒功率（CP）工作模式
當(dāng)電子負(fù)載處于恒功率工作模式時(shí)，負(fù)載模塊根據(jù)程序設(shè)定的恒功率值調(diào)整被測(cè)設(shè)備的功耗。負(fù)載模塊通過(guò)測(cè)量輸入的電壓和電流來(lái)調(diào)節(jié)輸入功率，并根據(jù)AD轉(zhuǎn)換器的測(cè)試數(shù)據(jù)流來(lái)調(diào)節(jié)輸入功率。
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