電子負載機是很多從事電予設(shè)計尤其是電源設(shè)計與制作的朋友們必備的工具，在設(shè)計中有時需要給電池等器件放電，如果用個水泥電阻進行電流凋節(jié)，不但不能恒流還不夠方便，而買一臺市場上的成品電子負載機，*便宜的也要近1000元。筆者自己動手做了一臺電了負載機，該負載機的制作元件易找，制作后不用調(diào)試就能使用，還具有恒流及各項保護功能。經(jīng)過試用效果十分理想，不但可以用來對電池恒流放電，還可以用在工廠對生產(chǎn)的電源產(chǎn)品做老化實驗用等。在此將制作方法同大家分享。
電路原理
電路如下圖所示。VT4提供整個電路的2.5V基準電壓。IClA、R9、VT1、VT2等組成開關(guān)式恒流電路。例如當Load端接入電池，并且剛開始電流在R9上產(chǎn)生的壓降(C點)沒有B點的電壓高，此時D點輸出為高電位，VT1、VT2持續(xù)導(dǎo)通，于是R9上的壓降(C點)將持續(xù)增加直到超過B點電壓，此時D點輸出為低電位，VT1、VT2關(guān)斷。這個過程一直重復(fù)下去，所以恒流電流={[2.5÷(R7+R8)]×R8}÷R9。以圖中為例，流過L0ad端的電流為{[2.5÷(100k+10k)]×10}÷O.1≈2.3A。
IC1B起低壓保護作用。平時**電位高于H點，所以F點為高電位，VT3不動作，VT1、VT2正常工作。當Load端的電壓低于設(shè)定值時F輸出為L，VT3動作，將VTl、VT2(E點)的驅(qū)動電壓拉低，VTl、VT2將不導(dǎo)通，無負載電流流過Load端口，起到了低壓保護作用。例如在對一塊鉛酸電池放電時，將12V的電池放到電壓只有3V時，該電路就會發(fā)揮低壓保護作用，終止放電電流。希望終止的放電電壓可通過[U÷(R13+R10)】×R10=2.5V來計算，其中的U就是希望終止的放電電壓。
IClC的作用為*高電壓限制，原理同IClB，它用于保護VT1、VT2**工作。設(shè)想一下，流過VT1、VT2的電流是恒定的，當Load端的電壓無限制地升高時，VT1、VT2的功耗也就無限制地升高了，而VT1、VT2的功耗是有限制的，VT1、VT2就很可能損壞，所以必須進行*高電壓限制。
IC1D起*大電流限制作用，原理同IClC。上圖中的R8可調(diào)電阻開路時，B點的電壓為2.5V。這時的限流值是25A，VT1、VT2如果功耗不夠，也一定損壞。這部分公式為：希望流過R9的*大限制電流：{[2.5÷(R14+R11)]×R11}÷R9。
制作方法
制作該電路選用的都是普通元件，但VT4對電流的限制精度很重要，*好選1%精度的。其中的R8、R10、R18、R1l都可以用可調(diào)的電阻，以實現(xiàn)你的不同需求。但在制作時要調(diào)到合適的位置，以免給制作后期帶來不必要的麻煩。選用的VT1、VT2原則上Rds(on)越小越好，但不要強求，可根據(jù)你的放電電流需求降低標準。
當Load端的電流流過VT1、VT2時，這兩個元件容易產(chǎn)生很高的熱量。例如當Load端的電壓為12V，如果流過R9的電流為2A(R8≈8.5kΩ時)，則VT1、VT2將分別將產(chǎn)生約11.7w的功耗。如果Load端的電壓為24V，則將分別產(chǎn)生約24w的功耗，所以強烈要求在制作時給VTl、VT2加上足夠大的散熱片。另外如果你沒有足夠功耗的MOSFET，可以通過調(diào)整R11的值來限制流過VT1、VT2的*大電流，以保護它們**可靠的工作。可以在Load端接一只電流表以方便監(jiān)測電流。右圖是筆者制作的電路板，可供參考。另外如果需要這個電路的Protel線路圖與Layout圖，或者PSpice仿真模型的朋友可以到本刊網(wǎng)站下載。
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