一种恒流负载电路和一种电子负载及相关系统技术方案

本发明专利技术公开了一种恒流负载电路和一种电子负载及相关系统。其中恒流负载电路，包括：主运算放大器、栅极驱动、MOS器件和电流检测单元；主运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经输入电阻连接到第一DA输出端及经反馈电阻连接到电流检测单元，输出端连接栅极驱动；MOS器件的栅极连接栅极驱动，漏极连接被测电源一极，源极连接电流检测单元；电流检测单元一端接地，接地的一端连接被测电源的另一极。能够实现恒流负载，保护被测电源不被损坏；同时安全可靠，无偏置电流，在被测电源无输出时，亦无负载电流和外部偏置电压。

【技术实现步骤摘要】
一种恒流负载电路和一种电子负载及相关系统
本专利技术涉及电子测试仪器领域，特别涉及一种恒流负载电路和一种电子负载及相关系统。
技术介绍
对DC/DC电源模块参数测试时，需要给被测电源输出规定的负载，负载可用电阻和恒流源来实现。用电阻做负载安全可靠，但输出电流会随输出电压变化，而且调整困难，不适合自动测试的要求；用有源恒流源做负载时，负载电流恒定，可编程控制，但恒流源在被测电源无输出时会出现与被测电源输出极性相反的电压，容易损坏被测电源模块。可见，在对被测电源进行测试时，无论是用电阻做负载还是用恒流源做负载，都存在不足之处，不能满足电源安全测试的需要，无法实现负载电流的可编程控制，不能保证负载电流不随被测电源输出电压的变化而变化，既无法实现恒流。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种恒流负载电路和一种电子负载及相关系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种恒流负载电路，包括：主运算放大器、栅极驱动、MOS器件和电流检测单元；所述主运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经输入电阻Rs连接到第一DA输出端及经反馈电阻Rf连接到电流检测单元，输出端连接所述栅极驱动；所述MOS器件的栅极连接所述栅极驱动，漏极连接被测电源一极，源极连接电流检测单元；所述电流检测单元一端接地，接地的一端连接所述被测电源的另一极。在一些可选的实施例中，所述MOS器件，包括：N沟道MOS管MOS1和P沟道MOS管MOS2，串联的二极管D1和D2；所述MOS1和所述MOS2的栅极相连，且与所述栅极驱动连接；所述MOS1和所述MOS2的源极相连，且与所述电流检测单元连接；D1的负极与所述MOS1漏极连接，D2的正极与所述MOS2漏极连接，D1的正极与D2的负极相连，且与被测电源一极连接。在一些可选的实施例中，所述第一DA输出端包括：第一DAC转换模块；所述第一DAC转换模块一端连接数字总线，另一端连接所述输入电阻Rs。在一些可选的实施例中，所述栅极驱动包括：NPN三极管、PNP三极管、电阻R3和电阻R4；所述NPN三极管的集电极和所述PNP三极管的集电极接地；电阻R3一端与NPN三极管的基极和PNP三极管的基极连接，另一端与所述主运算放大器的输出端连接；电阻R4一端与NPN三极管的发射极和PNP三极管的发射极连接，另一端与所述MOS器件的栅极连接。在一些可选的实施例中，所述恒流负载电路还包括跟随运放单元，用于将所述电流检测单元输入的电压升压、反相后输出。在一些可选的实施例中，所述跟随运放单元包括：运算放大器U、反馈电阻R2和输入电阻R1；所述运算放大器U的反相输入端通过反馈电阻R2与其输出端相连，同相输入端接地，输出端与反馈电阻Rf连接；所述输入电阻R1一端与所述电流检测单元连接，另一端与所述运算放大器U的反相输入端连接。第二方面，本专利技术实施例提供一种电子负载，包括：在一些可选的实施例中，包括：主运算放大器、栅极驱动、MOS器件、电流检测单元、选通开关和开关控制单元；所述主运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经输入电阻Rs连接到选通开关及经反馈电阻Rf连接到电流检测单元，输出端连接所述栅极驱动；所述MOS器件的栅极连接所述栅极驱动，漏极连接被测电源一极，源极连接电流检测单元；所述电流检测单元一端接地，接地的一端连接所述被测电源的另一极；所述开关控制单元输入端连接被测电源、第二DA输出端和第三DA输出端，输出端根据输入端的输入信号控制所述选通开关连通开关控制单元的反馈通路或连通第一DA输出端。在一些可选的实施例中，所述第一DA输出端包括第一DAC转换模块，所述第一DAC转换模块一端连接数字总线，另一端在所述开关控制单元控制下与所述选通开关连接或断开。在一些可选的实施例中，所述开关控制单元包括：比较器和乘法器；所述乘法器输入端分别连接第三DA输出端和被测电源，输出端连接比较器；所述比较器同相输入端连接第二DA输出端，反相输入端连接乘法器，输出端连接选通开关。在一些可选的实施例中，所述第二DA输出端包括第二DAC转换模块，所述第二DAC转换模块一端连接数字总线，另一端连接所述比较器的同相输入端；所述第三DA输出端包括第三DAC转换模块，所述第三DAC转换模块一端连接所述数字总线，另一端连接所述乘法器。在一些可选的实施例中，所述MOS器件包括：N沟道MOS管MOS1和P沟道MOS管MOS2，串联的二极管D1和D2；所述MOS1和所述MOS2的栅极相连，且与所述栅极驱动连接；所述MOS1和所述MOS2的源极相连，且与所述电流检测单元连接；D1的负极与所述MOS1漏极连接，D2的正极与所述MOS2漏极连接，D1的正极与D2的负极相连，且与被测电源一极连接。在一些可选的实施例中，所述栅极驱动包括：NPN三极管、PNP三极管、电阻R3和电阻R4；所述NPN三极管的集电极和所述PNP三极管的集电极接地；电阻R3一端与NPN三极管的基极和PNP三极管的基极连接，另一端与所述主运算放大器的输出端连接；电阻R4一端与NPN三极管的发射极和PNP三极管的发射极连接，另一端与所述MOS器件的栅极连接。在一些可选的实施例中，所述电子负载还包括跟随运放单元，用于将所述电流检测单元输入的电压升压、反相后输出。在一些可选的实施例中，所述跟随运放单元包括：运算放大器U、反馈电阻R2和输入电阻R1；所述运算放大器U的反相输入端通过反馈电阻R2与其输出端相连，同相输入端接地，输出端与反馈电阻Rf连接；所述输入电阻R1一端与所述电流检测单元连接，另一端与所述运算放大器U的反相输入端连接。第三方面，本专利技术实施例提供一种电源参数测试系统，包括：被测电源和上述任一所述的电子负载。在一些可选的实施例中，所述开关控制单元判断所述被测电源的输出电压是否达到额定输出电压，在被测电源输出电压未达到额定输出电压时，控制所述选通开关连通开关控制单元的反馈通路；当被测电源输出电压达到额定输出电压时，控制所述选通开关，切换到连通第一DA输出端。本专利技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：1、本专利技术实施例提供的恒流负载电路和电子负载，利用主运算放大器的输出控制MOS器件的栅极电压，MOS器件根据输入端的栅极电压来控制输出端的漏极电流，从而实现恒流负载。同时安全可靠，MOS器件的漏极无偏置电源，电源由被测电源的输出提供，当被测电源无输出时，亦无负载电流和外部偏置电压，从而保护被测电源不会被损坏。2、本专利技术实施例提供的恒流负载电路和电子负载，MOS器件由N沟道的MOS管、P沟道MOS管、串联的二极管D1和D2组成，使得MOS器件的漏极与被测电源的正极或负极连接均可，使用方便、安全。3、本专利技术实施例提供的电子负载，当选通开关连接开关控制单元时，为恒阻电子负载；当选通开关连接第一DA输出端时，MOS器件的漏极向被测电源输出恒流负载，保护被测电源不被损坏。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例一中所述恒流负载电路图；图2为MOS管的V-I特性曲线图；图3为本专利技术实施例一中所述恒流负载电路的具体实现电路图；图4为本专利技术实施例二中所述电子负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种恒流负载电路，其特征在于，包括：主运算放大器、栅极驱动、MOS器件和电流检测单元；所述主运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经输入电阻Rs连接到第一DA输出端及经反馈电阻Rf连接到电流检测单元，输出端连接所述栅极驱动；所述MOS器件的栅极连接所述栅极驱动，漏极连接被测电源一极，源极连接所述电流检测单元；所述电流检测单元一端接地，接地的一端连接所述被测电源的另一极。

【技术特征摘要】
2018.05.31 CN 20181055264201.一种恒流负载电路，其特征在于，包括：主运算放大器、栅极驱动、MOS器件和电流检测单元；所述主运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经输入电阻Rs连接到第一DA输出端及经反馈电阻Rf连接到电流检测单元，输出端连接所述栅极驱动；所述MOS器件的栅极连接所述栅极驱动，漏极连接被测电源一极，源极连接所述电流检测单元；所述电流检测单元一端接地，接地的一端连接所述被测电源的另一极。2.如权利要求1所述的恒流负载电路，其特征在于，所述MOS器件，包括：N沟道MOS管MOS1和P沟道MOS管MOS2，串联的二极管D1和D2；所述MOS1和所述MOS2的栅极相连，且与所述栅极驱动连接；所述MOS1和所述MOS2的源极相连，且与所述电流检测单元连接；D1的负极与所述MOS1漏极连接，D2的正极与所述MOS2漏极连接，D1的正极与D2的负极相连，且与被测电源一极连接。3.如权利要求1所述的恒流负载电路，其特征在于，所述栅极驱动包括：NPN三极管、PNP三极管、电阻R3和电阻R4；所述NPN三极管的集电极和所述PNP三极管的集电极接地；电阻R3一端与NPN三极管的基极和PNP三极管的基极连接，另一端与所述主运算放大器的输出端连接；电阻R4一端与NPN三极管的发射极和PNP三极管的发射极连接，另一端与所述MOS器件的栅极连接。4.如权利要求1-3任一项所述的恒流负载电路，其特征在于，所述恒流负载电路还包括跟随运放单元，用于将所述电流检测单元输入的电压升压、反相后输出；所述跟随运放单元包括：运算放大器U、反馈电阻R2和输入电阻R1；所述运算放大器U的反相输入端通过反馈电阻R2与其输出端相连，同相输入端接地，输出端与反馈电阻Rf连接；所述输入电阻R1一端与所述电流检测单元连接，另一端与所述运算放大器U的反相输入端连接。5.一种电子负载，其特征在于，包括：主运算放大器、栅极驱动、MOS器件、电流检测单元、选通开关和开关控制单元；所述主运算放大器，同相输入端接地，反相输入端经输入电阻Rs连接到选通开关及经反馈电阻Rf连接到电流检测单元，输出端连接所述栅极驱动；所述MOS器件的栅极连接所述栅极驱动，漏极连接被测电源一极，源极连接电流检测单...

【专利技术属性】
技术研发人员：李力军，乔晖，
申请(专利权)人：北京励芯泰思特测试技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11