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电子负载仪的系统知识


电子负载仪的系统知识:

  电子负载仪系统主要由斜波发生器、PWM波产生驱动电路、能量耗散电路、电流/电压采样电路、误差放大电路、微控制器等组成。
  恒流模式下,控制器将设定电流值通过DAC送入误差放大器的反相端。如果某一时刻待测电源实际输出电流值低于设定值,则误差放大器的输出为负,从而PWM波的占空比增大,使实际电流值增加,逼近预设电流值,反之亦然。这里引入PI调节[5],待测电源的实际电流值与预设电流值相差越大,误差信号就越大,PWM波的占空比变化也就越大,使待测电源的实际电流很快地接近并等于预设电流值。由于误差放大器的放大倍数很高(上万倍),在电路稳定的情况下可将误差放大器的同相输入端和反相输入端的电压视为相等,使负载电流值等于控制器的预设值,实现恒流。
  恒阻模式下,微处理器首先采样得到待测电源电压,再根据设定电阻值计算出所需电流值,然后通过DAC送入误差放大器的反相端。由于待测电源电压可能变化,因此控制器须不断采样待测电源电压,一旦电压变化就要立刻改变送入DAC的值。为提高精度,软件内部采用软件补偿和过采样。
  恒功率与恒阻模式的控制方式是一样的,只是计算控制电流值的公式不一样,这里不再赘述。系统将硬件与软件相结合,既克服了软件反馈响应慢的不足又避免了纯硬件实现电路复杂的缺点。同时,系统采用中断键盘输入能量耗散方式(恒流、恒阻、恒功率)和耗散值,在系统工作时,可通过电压电流采样实时显示待测电源的电压和电流值。
   另外,由于闭环负反馈的反馈环路(由PWM波发生电路、MOS管驱动电路、电流采样放大电路、误差放大电路等组成)较大,信号在一定程度上会延迟,因此必须在反馈环路上添加相位补偿网络,防止电路震荡。

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