- 积分
- 1128
- 在线时间
- 916 小时
- 最后登录
- 2023-8-10
- 阅读权限
- 70
- 精华
- 0
- UID
- 185998
- 帖子
- 1109
- 精华
- 0
- 经验
- 1128 点
- 金钱
- 1090 ¥
- 注册时间
- 2010-3-28
|
目前只是一个计划,还在设计中。
近期看电源相关的讨论不少,电源除了静态指标 电源调整率,负载调整率,纹波,噪声之外, 动态响应也是很重要的指标,但目前很少见到测试电源的瞬态特性,究其原因,不过是没有负载仪和示波器。
所以一直我就想做一个电子负载仪,在flyingf大师【電子直流負載測試 電源瞬態】帖子里也有过一些讨论。
负载测试仪有5种常见的工作方式
1,定电压: 靠大电流把电源电压拉低到目标电压, 电流不能超过负载仪最大电流。
2,定电流: 消耗恒定的电流。
3,定电阻: 相当于一个恒定的电阻。
4,定功率: 消耗恒定的功率。
5,猝发信号:瞬间消耗一定的电流,测量瞬态响应。
对于电源测试而言, 静态指标测量其实不需要负载仪,有几个大功率电阻加万用表也足够了。
那么动态指标,要具有参考性,还是需要一个猝发信号+定电流。
我这里设计了一个简单的猝发+恒流的电子负载。
结构如上图
1,基准电压Vref_0靠类似TL431(0.5%)的基准产生,当然有钱人可以用AD那些精密基准。
2,靠一个高精度电阻网络分压。这里没有做太复杂的结构,其实用DAC可以做更精细的电压,甚至可以控制上升时间,但这次先从简单的开始做。
3,分出的电压Vref通过波段开关选择,给下一级运放
4,第一级运放是一个软开关电路 ,本质是个电压比较器。 靠单片机控制,单片机拉SW端到GND,则输出VREF给下一级。
5,第二级运放对基准电阻(精密大功率)Rref上的电压进行采样与跟随,驱动大管(驱动级驱动多只并联大管分散热量),获取目标的电流(Vref÷Rref)。 补偿网络和推动级省略没画。
6,MCU单片机控制部分很简单了, 延迟控制,重复测量次数控制,同步信号输出。
7,周边电路,初步考虑,一是待测电源电压是有限制的,6V-35V欠压或过压都不能测试。 然后就是指示灯,过热保护,急停保护之类的。
8,显示测试结果,目前还是靠示波器单次触发功能。
现在还未定型的设计是:如果手头没有示波器,该怎么直观,准确,而又相对廉价的显示电源电压瞬间波动情况
测量档位:
电流: 关,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 或者 只要: 1,2,3,5,10
不知道 100-500毫安级别有没有测试的意义。
或者 干脆使用一个10圈电位器 +一个指针或者独立数字电压表头来指示电压,线性调整,但我想精度应该比固定档位差一些。
测量时间 我想最小单位定为1毫秒就够了, 档位是 1,2,5,10,以及倍率X1和X10两档, 也就是 1,2,5,10,20,50,100毫秒。
对于单片机而言, 3个口用来检测时间延迟, 1个口检测开始信号,1个口输出驱动信号,1个口检测超压欠压,1个口检测单次/循环重复,1个口备用, 只用1组8位P口即可。
欢迎讨论。
补充内容 (2019-6-18 11:23):
实际电路图仿真通过,不包含MCU部分, 准备画 PCB 打样,验证原理。
主体部分
[attachimg]6491908[/attachimg]
新增功能, 由一个文氏桥产生正弦信号。模拟电源实际负载。
补充内容 (2019-6-18 11:23):
正弦信号有50,500,1K,10K 四个档位, 代表: 低频,人声,基准,高频。 四种音频的工况。 |
|