神马文学网电子负载机
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/07/02 16:51:14
技術指南 / 電子電路 / 直流電子負載機實作
上圖這線路是以前工作時，自己做的電子式負載機，但只能以可調式定電流放電，如果配合MCU的話，就可改裝成可定電阻、定電流、定功率、脈沖放電等等的功能。
負載機通常都是用來做放電用，如測試電池、電源器輸出、測量輸出功率等，一台電子式負載機要好幾萬，對於生產線，或個人要用，一般用途的話，是滿貴的，所以自己製作負載機，價格便宜又簡單，用於生產及簡單測試就很足夠了。
所需零件:
運算放大器: 358 1棵
電壓參考器: TL431 1棵
小訊號電晶體: 945 1棵
功率晶體: 1012 (TOSHIBA編號)1棵或2棵(視放電功率)
功率電阻: 0.1 ohm一棵
可變電阻: 1K 1棵。
電阻、電容: 若干
變壓器 12VDC輸出，任何電流值的都可以，只供電給TL431及OP用，不需多大電力。
工作原理:
12VDC輸入後，TL431電壓參考器，會產生一固定2.495V的參考電壓，再經電阻及VR分壓後，輸入OP AMP的+ input，這點的電位決定放電電流，如果設定最大3A放電，則這點電壓最高就等於R1*3A=0.3V，可自己分配R6及VR值來設定。
功率晶體主要做為消耗功率之用，當LOAD+及LOAD-接上電源後，放電電流由LOAD+，經功率晶體E極到C極，再到功率電阻R1到地 LOAD-，因負載未接上時，OP AMP的+ input電位高於- input，輸出為高電壓，Q1會導通，並驅動Q2及Q3也導通，構成迴路放電，但當放電電流* R1值大於VR中間抽頭的電位時(OP AMP + input)，就會使OP AMP 輸出轉為低電位，使Q1 OFF，並使Q2及Q3也OFF，電流就停止，如此 ON-OFF-ON-OFF 快速的切換，就會達成固定電流放電功能。
因放電時，所有的功率都消耗在功率晶體上，所以功率晶體必需使用大型散熱片，必要時用風扇散熱。
功率晶體可選用其他型號，但除了要注意耐電流值外，功率這規格也是必需要注意的! 如放電規格需到10V/3A，功率晶體就需要能耐到30W以上功率，不然就需並聯使用。
0.1ohm功率電阻的瓦數也必需要符合規格，以3A最大放電電流來說，至少要1W，計算公式為I^2*R=所需瓦數。
如果用於較高電壓負載運用，可以不必使用變壓器，由待測負載本身直接供電給TL431及OP AMP即可( V+直接接到LOAD + )，但負載電壓值必需大於2者的工作電壓。
於輸入串一個電流表，及並聯上一個電壓表後，就可以清楚看出放電狀態。
此線路不適用於交流電源，請注意!上圖粗線部分為主要放電電流行經路線，必需以大片銅泊或18號以上線材接線。
此圖僅供參考，如有錯誤地方，還請各位指正。
其他資訊:
主要零件腳位圖:
作者：AKIMASA (2003/05/29)提供
上圖這線路是以前工作時，自己做的電子式負載機，但只能以可調式定電流放電，如果配合MCU的話，就可改裝成可定電阻、定電流、定功率、脈沖放電等等的功能。
負載機通常都是用來做放電用，如測試電池、電源器輸出、測量輸出功率等，一台電子式負載機要好幾萬，對於生產線，或個人要用，一般用途的話，是滿貴的，所以自己製作負載機，價格便宜又簡單，用於生產及簡單測試就很足夠了。
所需零件:
運算放大器: 358 1棵
電壓參考器: TL431 1棵
小訊號電晶體: 945 1棵
功率晶體: 1012 (TOSHIBA編號)1棵或2棵(視放電功率)
功率電阻: 0.1 ohm一棵
可變電阻: 1K 1棵。
電阻、電容: 若干
變壓器 12VDC輸出，任何電流值的都可以，只供電給TL431及OP用，不需多大電力。
工作原理:
12VDC輸入後，TL431電壓參考器，會產生一固定2.495V的參考電壓，再經電阻及VR分壓後，輸入OP AMP的+ input，這點的電位決定放電電流，如果設定最大3A放電，則這點電壓最高就等於R1*3A=0.3V，可自己分配R6及VR值來設定。
功率晶體主要做為消耗功率之用，當LOAD+及LOAD-接上電源後，放電電流由LOAD+，經功率晶體E極到C極，再到功率電阻R1到地 LOAD-，因負載未接上時，OP AMP的+ input電位高於- input，輸出為高電壓，Q1會導通，並驅動Q2及Q3也導通，構成迴路放電，但當放電電流* R1值大於VR中間抽頭的電位時(OP AMP + input)，就會使OP AMP 輸出轉為低電位，使Q1 OFF，並使Q2及Q3也OFF，電流就停止，如此 ON-OFF-ON-OFF 快速的切換，就會達成固定電流放電功能。
因放電時，所有的功率都消耗在功率晶體上，所以功率晶體必需使用大型散熱片，必要時用風扇散熱。
功率晶體可選用其他型號，但除了要注意耐電流值外，功率這規格也是必需要注意的! 如放電規格需到10V/3A，功率晶體就需要能耐到30W以上功率，不然就需並聯使用。
0.1ohm功率電阻的瓦數也必需要符合規格，以3A最大放電電流來說，至少要1W，計算公式為I^2*R=所需瓦數。
如果用於較高電壓負載運用，可以不必使用變壓器，由待測負載本身直接供電給TL431及OP AMP即可( V+直接接到LOAD + )，但負載電壓值必需大於2者的工作電壓。
於輸入串一個電流表，及並聯上一個電壓表後，就可以清楚看出放電狀態。
此線路不適用於交流電源，請注意!上圖粗線部分為主要放電電流行經路線，必需以大片銅泊或18號以上線材接線。
此圖僅供參考，如有錯誤地方，還請各位指正。
其他資訊:
主要零件腳位圖:
作者：AKIMASA (2003/05/29)提供