5种恒流电子负载电路图分享

　　(一)恒流电子负载电路图

　　无源可调恒流电子负载电路图

　　在电源行业，电子负载是所有厂家都必需的研发或生产设备，市场上的电子负载大多都较贵，而且都是需要电源供电才能工作。本文提供一种电路方案，使读者可以自制无源可调CC模式的电子负载，其输入电压范围可达到3~30V，输入电流范围可达到0.01A~10A。

　　电路如下图所示：

　　图中的S1为负载开关，断开S1即可卸下整个负载。

　　图中的N1B为准恒流源电路，使432产生1.25V基准，使输入电压变化时，432上的电流基本保持不变。作为CC模式时，R8为电流取样电阻，进行电流反馈，使负载电流恒定。R6电阻为粗调，R7电阻为细调。其工作原理简单明了，本人曾用它作为笔记本电脑电池恒流放电设备，效果良好。

　　(二)恒流电子负载电路图

　　电子负载机是很多从事电予设计尤其是电源设计与制作的朋友们必备的工具，在设计中有时需要给电池等器件放电，如果用个水泥电阻进行电流凋节，不但不能恒流还不够方便，而买一台市场上的成品电子负载机，最便宜的也要近1000元。我自己动手做了一台电了负载机，该负载机的制作元件易找，制作后不用调试就能使用，还具有恒流及各项保护功能。经过试用效果十分理想，不但可以用来对电池恒流放电，还可以用在工厂对生产的电源产品做老化实验用等。在此将制作方法同大家分享。

　　电路原理

　　电路如下图所示

       VT4提供整个电路的2.5V基准电压。IClA、R9、VT1、VT2等组成开关式恒流电路。例如当Load端接入电池，并且刚开始电流在R9上产生的压降(C点)没有B点的电压高，此时D点输出为高电位，VT1、VT2持续导通，于是R9上的压降(C点)将持续增加直到超过B点电压，此时D点输出为低电位，VT1、VT2关断。这个过程一直重复下去，所以恒流电流={[2.5÷(R7+R8)]×R8}÷R9。以图中为例，流过L0ad端的电流为{[2.5÷(100k+10k)]×10}÷O.1≈2.3A。

　　IC1B起低压保护作用。平时G点电位高于H点，所以F点为高电位，VT3不动作，VT1、VT2正常工作。当Load端的电压低于设定值时F输出为L，VT3动作，将VTl、VT2(E点)的驱动电压拉低，VTl、VT2将不导通，无负载电流流过Load端口，起到了低压保护作用。例如在对一块铅酸电池放电时，将12V的电池放到电压只有3V时，该电路就会发挥低压保护作用，终止放电电流。希望终止的放电电压可通过[U÷(R13+R10)】×R10=2.5V来计算，其中的U就是希望终止的放电电压。

　　IClC的作用为最高电压限制，原理同IClB，它用于保护VT1、VT2安全工作。设想一下，流过VT1、VT2的电流是恒定的，当Load端的电压无限制地升高时，VT1、VT2的功耗也就无限制地升高了，而VT1、VT2的功耗是有限制的，VT1、VT2就很可能损坏，所以必须进行最高电压限制。

　　IC1D起最大电流限制作用，原理同IClC。上图中的R8可调电阻开路时，B点的电压为2.5V。这时的限流值是25A，VT1、VT2如果功耗不够，也一定损坏。这部分公式为：希望流过R9的最大限制电流：{[2.5÷(R14+R11)]×R11}÷R9。

　　(三)恒流电子负载电路图

　　自制可调稳压电源电路的工作原理较为简单。图中的S1为负载开关，断开S1即可断开整个负载。R3为输入电压调整，V3和R5组成限流保护电路。在实际设计时，可按照所需的功率大小，让V2配以合适热阻的散热片。

　　(四)恒流电子负载电路图

　　快速放电电路4包含电阻R3，R8，R9，R10。电容C7和NPN三极管Q2，Q3。当模拟恒流负载电路5接入端L1，L2的输入电压V1降低到一定值后(即当R10/(R8+R10)·V1《0.6V时，V1《10V)，三极管Q3关断，三极管Q2导通，电容C2通过电阻R3快速放电，确保再次上电启动瞬间，电容C2上的电压为零，从而保证上电再启动时的延时效果。电容C7的作用是上电瞬间，使三极管Q3截止，三极管Q2导通，确保电容C2维持低电压，以增强上电启动的延时作用，使软缓启动的功能得以进一步加强。

　　如图3所示，为掉电快速放电电路4增加稳压管D3的电路原理图，当模拟恒流负载电路接入端L1，L2的输入电压V1降低到一定值后(即当R10(R8)+R10·(V1-VF)《0.6V时，V1《10V+VF)，三极管Q3关断，三极管Q2导通，电容C2通过电阻R3快速放电，通过稳压管D3可以改变将本文设计的缓启动恒流电子负载的线路板及功率器件封装成大功率电阻的形状，就构成带有极性的负载(V+，V-)，该电子负载可以并联和串联使用，反接无效。可以根据需求设计成不同电流和功率的负载，方便负载的串并组合。

　　如图4所示，其中(a)为并联结构，(b)为串联结构，(c)为混合结构，E+，E-为LED电源输出电压的正负端。

　　本文设计的具有缓启动功能的恒流电子负载，利用负载接入端子V+。V-输入电压，经过稳压输出电路稳压后用于控制经典的模拟恒流负载电路，配合上简单的由RC延时网络构成的上电延时启动电路。能使负载电流从0mA缓慢上升至额定电流，再配合由双三极管及电阻电容构成的掉电快速放电电路，保证了下次启动时的延时效果，需考虑到芯片的工作电压大于等于3V，电子负载的工作电压要求小于等于5V。

　　(五)恒流电子负载电路图

　　恒流型(CC)电子负载结构框图介绍

　　恒流型(CC)电子负载是用来测试电压源的多种性能的专门设备，本文介绍一款恒流型电子负载的新方案，他基于反馈控制理论，采用模拟PI调解器，控制N沟道大功率MOSFETDE的导通强度，实现对被测电流的无静差控制，其控制精度高，电路简单，成本低廉，图1为恒流型电子负载的结构框图，直流稳压电源框是一款直流稳压电源电路，可以提供恒流设定电压、PI调节器工作电压、电流检测和转换电路的工作电源，要求必须具有的功率输出和较高的电压稳定指标。恒流设定电路可提供线性的可调负极性电压输出。PI调节器由普通的运算放大器构成，PI参数用实验的方法调为最佳，致动器为N沟道MOS管或MOS管组。

　　控制电路设计及实验研究

　　要实现一个无静差调节控制，就必须采用(比例积分)微分控制规律。对本控制对象，采用比例积分(PI)控制就能满足要求。硬件电路如图2所示。电路主要由倒相器，PI调节器，MOS管和霍尔电流传感器组成。设计时一般从控制对象或执行单元进行。首先需要确定的是执行单元的传递函数，即MOS管的放大系数Ks的确定。