假负载自动调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路技术领域，特别涉及一种假负载自动调节装置。


背景技术：

2.以开关电源为拓扑的直流可调电源，当输出功率较大时，无法在输出端增加线性稳压电压，只能以开关电源直接作为输出。当在用户输出为轻载时，开关电源的每个驱动在最小占空比下所传递的能量无法被消耗时，电源控制将会进入到跳频模式，即间歇模式，ic驱动一会后变暂停，待输出能量被消耗一会后又再驱动。此时，电源会发出噪音，并输出非常大的纹波。
3.传统解决方法为在输出端增加电阻作为假负载，当用户轻载应用时，假负载开启，消耗掉部分能量，保证ic不进入到跳频模式。但是该方法一方面需要mcu参与，进一步增大系统的制作成本；另一方面只能实现简单的开关控制，无法针对可调稳压电源应用中，根据电压电流大小自动控制假负载的大小。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种假负载自动调节装置。
5.为实现上述目的，本实用新型提供的一种假负载自动调节装置，包括：
6.采集模块，用以采集电源的输出电压及输出电流；
7.假负载模块，包括：
8.控制电路；
9.开关电路，耦接于所述控制电路；
10.执行电路，耦接于所述控制电路；
11.其中，所述采集模块耦接于所述执行电路、控制电路之间。
12.优选的，所述控制电路包括运算放大器，所述运算放大器的同相输入端与所述开关电路耦接，所述运算放大器的反向输入端与所述执行电路耦接，所述采集模块耦接于所述运算放大器的方向输入端、执行电路之间，所述运算放大器的输出端与所述执行电路耦接。
13.优选的，所述开关电路包括光电耦合器，所述光电耦合器的第一输入端用以接收启动信号，所述光电耦合器的第一输出端用以接收第一电压，所述光电耦合器的第二输出端耦接于所述控制电路，所述光电耦合器的第二输出端用以接收第二电压，并根据所述第一电压、第二电压生成基准电压。
14.优选的，所述执行电路包括场效应管及多个采样电阻，所述场效应管的栅极与所述控制电路一端耦接，所述场效应管的源极与所述控制电路另一端耦接，多个所述采样电阻耦接于所述场效应管的栅极、源极上。
15.优选的，所述采集模块包括电压采集电路及电流采集电路，所述电压采集电路、电流采集电路分别耦接于所述控制电路、执行电路之间。
16.本实用新型具有如下技术效果：本假负载自动调节装置可以根据输出电压或输出电流自动调整假负载的电流大小，当输出电流或输出电压达到设定峰值时，控制电路将关闭执行电路，实现自动关闭假负载。此外，本假负载自动调节装置的电路简单，制作成本低。
17.下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1是本实用新型实施例提供的假负载自动调节装置的电路示意图；
20.图2是本实用新型实施例提供的假负载自动调节装置的原理框图；
具体实施方式
21.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
22.如图1～2所示，本实用新型实施例提供一种假负载自动调节装置，包括：采集模块100，用以采集电源的输出电压及输出电流；假负载模块，包括：控制电路200；开关电路300，耦接于所述控制电路200；执行电路400，耦接于所述控制电路200；其中，所述采集模块100耦接于所述执行电路400、控制电路200之间。
23.采集模块100是采集电源的输出电压和输出电流。所述采集模块100包括电压采集电路及电流采集电路，所述电压采集电路、电流采集电路分别耦接于所述控制电路200、执行电路400之间。
24.具体的，电压采集电路包括电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、稳压二极管zd601及二极管d604，其中，电阻r8的第一端与电阻r9的第一端连接，电阻r8的第二端与电阻r7的第一端连接，电阻r7的第二端与二极管d604的阳极连接，电阻r9的第二端与稳压二极管zd601的阴极连接，电阻r10的第一端与电阻r9的第二端连接，电阻r10的第二端与电阻r8的第一端连接，二极管d604的阴极连接在控制电路200、执行电路400之间。稳压二极管zd601的作用是防止输出电压太高损坏电路。在使用时，输出电压信号经过分压后作用在执行电阻的采样电阻上，当输出电压高时，在采样电阻上的分压上升，进而使执行电路400中的场效应管的驱动下降。
25.此外，电压采集电路采集的输出电压信号vo_samp，为输出电压按一定比例缩小后的电压。
26.电流采集电路与电压采集电路的原理、电路相同。电流采集电路包括电阻r14、电阻r18、电阻r19、电阻r20，二极管d603及稳压二极管zd602，其中，电阻r18的第一端与电阻r14的第一端连接，电阻r18的第二端与电阻r20的第一端连接，电阻r20的第二端与二极管
d603的阳极连接，二极管d603的阴极连接在控制电路200、执行电路400之间，电阻r14的第二端与稳压二极管d602连接，电阻r19的第一端与电阻r18的第二端连接，电阻r19的第二端与电阻r14的第二端连接。稳压二极管zd602的作用是防止输出电压太高损坏电路。
27.电流采集电路采集的输出电流信号io_samp，为输出电流按一定比例缩小后的电流。
28.所述控制电路200包括运算放大器u601a，所述运算放大器u601a的同相输入端与所述开关电路300耦接，所述运算放大器u601a的反向输入端与所述执行电路400耦接，所述采集模块100耦接于所述运算放大器的方向输入端、执行电路400之间，所述运算放大器的输出端与所述执行电路400耦接。
29.控制电路200主要作用是检测流过场效应管的电流(通过采样电阻的电流)，并与我们设定的基准电压进行比较，从而去控制场效应管的导通情况，设定的假负载电流越大，场效应管的门电压越高。具体的，当运算放大器u601a的同相输入端上的基准电压的电流值低于运算放大器u601a的反向输入端的假负载实际的电流值时，说明假负载的电流不够，运算放大器u601a的输出端的电压上升，从而让场效应管开大一点，增加假负载。
30.此外，运算放大器u601a接收到基准电压时，运算放大器u601a的输出端输出高电平打开场效应管q601，流过采样电阻的电流反馈回运算放大器u601a的反向输入端形成负反馈。当输出电压或者输出电流较大时，分压在采样电阻上的电压增加，当采样电阻上的电压持续增加，逐渐使mos的驱动下降及关闭，从而实现自动控制调节。
31.在运算放大器u601a的反向输入端、输出端之间设置有补偿电路，补偿电路包括电阻r612及电容c601，电阻r612及电容c601的位置可调换，即，一种情况是电容c601的第一端连接运算放大器u601a的反向输入端，电阻r612的第二端连接运算放大器u601a的输出端；另一情况是电阻r612的第一端连接运算放大器u601a的反向输入端，电容c601的第二端连接运算放大器u601a的输出端。如此，通过一个电阻r612及一个电容c601，以最小的成本实现补偿功能，降低制作成本，但是不限于此，只要在运算放大器u601a的反向输入端、输出端之间设置有可实现补偿功能的元器件或电路即可。
32.所述开关电路300包括光电耦合器u602，所述光电耦合器的第一输入端用以接收启动信号dl_on，所述光电耦合器的第一输出端用以接收第一电压12v ，所述光电耦合器的第二输出端耦接于所述控制电路200，所述光电耦合器的第二输出端用以接收第二电压12v-，并根据所述第一电压、第二电压生成基准电压。
33.具体的，光电耦合器u602的第一输出端上连接有电阻r15，光电耦合器u602的第二输出端上连接有电阻r17。
34.在使用时，当光电耦合器u602接收到启动信号dl_on，则光电耦合器u602导通。此时，第一电压12v 、第二电压12v-通过电阻r15、电阻r17分压得到一个基准电压。
35.所述执行电路400包括场效应管q601及多个采样电阻，所述场效应管q601的栅极与所述控制电路200一端耦接，所述场效应管q601的源极与所述控制电路200另一端耦接，多个所述采样电阻耦接于所述场效应管q601的栅极、源极上。
36.具体的，采样电阻的数量有四个，分别是，电阻r2、电阻r3、电阻r4及电阻r5。
37.此外，当场效应管q601导通时，相当于一个电阻，而v1 和v1-为电源输出，场效应管q601作为等效电阻消耗着电源的能量，形成假负载。电阻r2、电阻r3、电阻r4及电阻r5串
接在场效应管q601上，用以检测流过场效应管q601的电流。具体的，场效应管q601的漏级与电源输出线v1 连接，场效应管q601的源级与电源输出线v1-通过采样电阻连接。
38.本假负载自动调节装置可以根据输出电压或输出电流自动调整假负载的电流大小，当输出电流或输出电压达到设定峰值时，控制电路200将关闭执行电路400，实现自动关闭假负载。此外，本假负载自动调节装置的电路简单，制作成本低。本假负载自动调节装置中的假负载是为了稳定输出，保证电源工作在一个稳定的系统中，但是假负载会消耗的部分能量，降低电源的效率，浪费资源，且发热还会影响其他元器件。因此，本本假负载自动调节装置在需要引入假负载时，则假负载工作，当不需要时，假负载关闭，且还可以根据输出电压、输出电流的变化调整假负载大小，及时响应。
39.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。