电子负载的电路主要由功率MOS管、固定电阻、PWM驱动电路和采样电路四部分组成。由于单个MOS管功率有限,难以符合功率设计要求,因此设计了MOS管串联一个固定电阻,固定电阻由MOS管驱动电路控制来调节输出电流,即电子负载由一个场效应管MOSFET串联一个固定电阻构成。
电子负载的工作电压不一样,因此其具有两种类型的MOS管。 DC28V,N沟道增强型场效应管使用RF540N,最大耐压100V,常温(25℃)最大工作电流33A,最大功率130W。 DC270V选用N沟道增强型场效应晶体管IPW60R037P7,其最大耐压650V,室温(25℃)最大工作电流76A,最大功率255W,固定电阻为合金电阻,具有高散热性能、稳定性、坚固耐用、使用寿命长等特点。电阻内部采用高熔点镍铬丝作为电阻丝,电阻外壳采用耐腐蚀性强的不锈钢,电阻丝与电阻之间采用高温氧化镁作为填料外壳,具有良好的导热性。电阻固定在不锈钢散热片上,高速风扇起到高效散热的作用。
由于电子负载生产工艺不同,就算采用同款MOS管的内阻和电感也会存在差异,因此每个支路都有采样电路和MOS管PWM驱动电路,单支路PWM驱动原理图,可以通过检测电阻两端来监测各支路的电流。
因为电流感应电阻的精度和稳定性会对测量精度有影响,所以选用稳定性更高的金属膜电阻作为电流感应电阻,电子负载再通过PWM信号调节MOS管的输出阻抗积分电路,然后将功能切换到调节输出电流,可以有效防止MOS管因过流而爆裂。
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