哈哈哈，第二更來晚了，手上雜事太多了，下面來說說關(guān)于電子負(fù)載的一些原理圖設(shè)計(jì)，下面是正文。
電子負(fù)載在設(shè)計(jì)原理圖時(shí)可以簡略的分為功率、控制、電源等幾大部分，功率部分主要是MOS的控制電路，控制部分就很雜亂，幾乎所有的保護(hù)電路和輔助控制都在這一部分，然后就是電源部分，之所以將電源拿出來單獨(dú)說是因?yàn)殡娫磳?duì)負(fù)載的影響還是很大的，如果電源質(zhì)量很渣的話負(fù)載很有可能導(dǎo)致負(fù)載振蕩，情況好的話就是負(fù)載電流不準(zhǔn)確，嚴(yán)重的就是直接炸雞。。。。。
先說功率部分吧，這部分來來回回改了三次，算是比較滿意的，先看圖
哈哈哈，直接QQ截圖快捷又簡單，這是MOS管部分的電路，一共十只管子，每個(gè)管子的電路都是一樣的采樣電阻用的直徑2mm的20mR錳銅絲（或者康銅絲？）電阻，每個(gè)管子設(shè)計(jì)的電流最大會(huì)有5A，直徑太細(xì)了估計(jì)溫飄會(huì)很大。
這部分就是實(shí)現(xiàn)電子負(fù)載恒流、恒壓、恒功率、恒阻等一系列負(fù)載模式的關(guān)鍵電路。電流采樣信號(hào)IFB1經(jīng)過運(yùn)放進(jìn)行放大，放大后的電壓經(jīng)過R1送到358的2腳與基準(zhǔn)電壓REF進(jìn)行比較并輸出一個(gè)誤差電壓去控制MOS管柵極G1來控制電流大小，最終將電流穩(wěn)定在設(shè)定值。
之所以說這個(gè)電路關(guān)鍵就在于這個(gè)電路是實(shí)現(xiàn)MOS管均流的基礎(chǔ)，大功率的電子負(fù)載都是通過增加MOS管數(shù)量來增加功率的，MOS管并聯(lián)就會(huì)存在均流問題，特別是CV、CP、CR三個(gè)模式更需要MOS管有很好的均流效果。
仔細(xì)看看上圖，會(huì)發(fā)現(xiàn)他和網(wǎng)上常見的恒流控制有點(diǎn)小區(qū)別，可以和下圖進(jìn)行對(duì)比
首先一個(gè)，運(yùn)放的供電變化了，當(dāng)然并不是指供電電壓值，而是供電方式由單電源變?yōu)殡p電源供電了，另一個(gè)就是放大部分的區(qū)別，可以看到他們一個(gè)是差分放大，一個(gè)是同相放大器。現(xiàn)在來說說做這些修改的原因，關(guān)于供電，普通運(yùn)放單雙電源供電的區(qū)別就在于輸出擺幅和輸出0V的區(qū)別，在電子負(fù)載中輸出擺幅我們并不關(guān)心，而輸出0V的能力我們就很關(guān)心了，單電源供電的運(yùn)放是沒有辦法輸出一個(gè)很接近0V的電壓的，哪怕是軌到軌運(yùn)放也不行，當(dāng)是雙電源供電就可以解決這個(gè)問題，它可以輸出一個(gè)真正的0V，雙電源供電的另一個(gè)作用就是可以輸出負(fù)壓將MOS“關(guān)死”，在一些控制和保護(hù)中很有用，這部分在后面的敘述中有講。
然后就是同相放大改差分了，因?yàn)镸OS數(shù)量較多而且距離很遠(yuǎn)，這個(gè)時(shí)候地平面就是個(gè)問題了，如果采用同相放大電路，會(huì)因?yàn)榈仄矫娴膯栴}造成MOS管不均流，這個(gè)問題已經(jīng)在我的第二版負(fù)載中體現(xiàn)出來了，離REF近的MOS電流最大，離最遠(yuǎn)的那個(gè)MOS電流最小。差分放大就不存在這個(gè)問題，差分放大不存在參考地這個(gè)問題，這樣的話地平面的對(duì)MOS的均流影響就很小了。
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前面是對(duì)功率部分的簡單敘述，現(xiàn)在來說說一些控制和保護(hù)方面的，電子負(fù)載第一個(gè)需要考慮的就是反接保護(hù)，因?yàn)榉唇雍箅娏鲿?huì)從功率MOS的體二極管流過，完全不受控，簡單的反接保護(hù)就是串保險(xiǎn)絲或串二極管，串保險(xiǎn)絲的問題就是要么反接炸保險(xiǎn)，炸一次換一次保險(xiǎn)，麻煩，要么保險(xiǎn)余量選大了熔斷不及時(shí)，串二極管的主要缺點(diǎn)就是過電流能力受限于二極管的電流大小和散熱處理，小于10A的電流用二極管還是最劃算的。復(fù)雜點(diǎn)就是用MOS或者繼電器，繼電器存在的問題也是過電流的能力以及觸點(diǎn)的壽命，但是它也有優(yōu)點(diǎn)，就是出現(xiàn)過壓或者因MOS損壞出現(xiàn)過流時(shí)可以完全將負(fù)載和被測電源斷開，用MOS做反接保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)就是可以過很大的電流，體積也可以相對(duì)的做小，缺點(diǎn)嘛就是過壓時(shí)不能斷開負(fù)載，或者M(jìn)OS損壞時(shí)不能斷開與電源的連接，與繼電器的優(yōu)缺點(diǎn)是相對(duì)的。
這次電子負(fù)載的反接保護(hù)用的是MOS，因?yàn)殡娏鞅容^大（雖然后來發(fā)現(xiàn)電子負(fù)載并帶不了那么大的電流。。。。），反接保護(hù)用的普通比較器LM393,電路圖如下
R3 R4從5V基準(zhǔn)哪兒分得一個(gè)很小得電壓（大約20mV）送入LM393得2腳，3腳同相端為電壓采樣輸入，當(dāng)沒有輸入電壓或者輸入反接時(shí)比較器輸出低電平到6腳，因?yàn)?腳為5V，比較器輸出一個(gè)高電平作為空載保護(hù)信號(hào)至控制端。具體保護(hù)電路如下
圖中D1為6.2V穩(wěn)壓管
輸入啟動(dòng)為高時(shí)，D1被擊穿三極管導(dǎo)通將REF拉低至負(fù)電壓，負(fù)載停止工作，當(dāng)由正確的輸入電壓時(shí)，輸入啟動(dòng)為低電平，D1截止，三極管關(guān)閉，REF恢復(fù)為正常的電壓，負(fù)載開始正常的工作。
啟動(dòng)控制和過溫保護(hù)原理和上述保護(hù)一樣。
過流和過功率保護(hù)電路圖如下
由于設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周，R6在實(shí)際調(diào)試中更換為1N4148
他的保護(hù)原理很簡單，MUL為乘法器輸出的功率信號(hào)或者為輸入總電流的電流信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)過功率或者過流時(shí)Q1導(dǎo)通將REF電壓拉低進(jìn)行功率或者電流限制，這部分的環(huán)路速度需要快一點(diǎn)，才能保證出現(xiàn)故障時(shí)能夠快速的將REF降低。
最后就是電源部分，這部分設(shè)計(jì)的很簡單，控制部分直接用三端穩(wěn)壓得到+12V和-5V，如圖
因?yàn)楹罄m(xù)會(huì)加一個(gè)數(shù)控功能，所以另外用一顆降壓芯片穩(wěn)壓出一個(gè)12V給單片機(jī)供電。如下圖
風(fēng)機(jī)供電被我獨(dú)立出來了，連同風(fēng)機(jī)控制也獨(dú)立出來了，因?yàn)樵谥暗陌姹局邪l(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后對(duì)負(fù)載部分的干擾還是很大的，特別是環(huán)路沒有調(diào)試的很好的時(shí)候可以直接將環(huán)路干擾的振蕩，風(fēng)機(jī)部分如下圖
原理圖設(shè)計(jì)基本就這些，后續(xù)單片機(jī)部分要是做好了的話我會(huì)更新到這篇文章的后面。這一更就到這吧，如果有問題的話歡迎大家在評(píng)論區(qū)討論，當(dāng)然，要是原理圖有問題的話我更歡迎大家在評(píng)論區(qū)提出來，避免將別人誤導(dǎo)了，哈哈哈。