电子负载的原理不太清楚，请大神不吝赐教

teatime · 发表于 2023-3-27 10:00:12

电子负载有一些原理我还不太明白。
我知道MOS管用在开关电源里是利用开关特性，完全导通后内阻是毫欧级。

当用作电子负载时，MOS管此时相当于是一个可调电阻，通过控制栅极的电压让MOS变成一个可控的电阻，
所以可以消耗电流。

最简单的调光电路就是给MOS管栅极一个可变的直流电压，通过改变栅极电压，让灯泡亮度改变。
这种是没有反馈的。

上图是一个简化图，一般通过TL431产生一个稳定的2.5V然后分压去给LM324的同相端。
反向端的电压来自于0.1欧电流采样电阻。

我的理解如下：比如同相端电压是2.5V，那么0.1欧采样电阻上电压最大不能超过2.5V，也就是流过MOS管电流最大是25A.
如果超过25A，那么LM324输出端是低电平，MOS管就关断了，起到保护作用。
此时MOS管没有电流流过,是这么理解吗?
但是MOS管关断后，0.1欧电阻上没有电压，LM324输出端又变成高电平，那MOS管又开始导通了，
如果此时外接加的电压和负载刚好超过25A一点那岂不是处于反复关断打开的状态？

LM324是一个运算放大器，但是在这个电路里，因为运放输出端到输入端没有反馈网络，所以其实是一个比较器。
那也就是LM324只能输出高电平或低电平。

不过我看到论坛里他们做的电子负载，是可以通过调节TL431后面的分压电阻来改变电子负载流过的电流。
也就是相当于MOS管的模拟电阻连续可变。
但是既然是比较器，那输出端只有高电平或者低电平啊，通过调整电位器，输出端还能有1V, 1.5V,2.5V这样的变化吗

那意思是LM324的输出管不是一个固定的高电平，而是一个可变电压。
这个问题我没搞懂
请大神不吝赐教

teatime · 发表于 2023-3-27 10:48:27

ling11052001 发表于 2023-3-27 10:22
最终还是负载电阻扛下所有的一切，MOS只是控制给电阻多少扛的压力

好像不是的，虽然0.1欧电阻上会流过相同的电流，
但是因为阻值很低，所以承担的功率非常低可以忽略不计

MOS管肯定不能处于完全导通状态，因为如果完全导通了，
相当于短路了，外接电压就被短路导致电流非常大。

MOS管肯定是处于一个受控的电阻状态，
所以需要很大的散热片还需要风扇散热，否则很快会烧坏

teatime · 发表于 2023-3-27 10:50:33

本帖最后由 teatime 于 2023-3-27 10:51 编辑

苏州熊猫发表于 2023-3-27 10:24
我觉得设计者用运放324，就是为了避免用比较器使电路变成一个脉宽调制一样的二级制系列，而形成平均电流的 ...

也许手头有电子负载的兄弟们可以用示波器测量LM324输出端波形给大家看看

就是电位器调节时， LM324输出端到底是怎么样的。

因为LM324没有反馈电阻，所以我认为此时工作在比较器状态
但是如果是比较器状态，那就不能调整MOS管的栅极电压了，
因为实际却是电子负载模拟出来的电阻是连续可调的
也就是LM324输出端不是高电平和低电平这个状态
所以这个一直理解不了。

网上搜了一些关于电子负载的原理
感觉都说的不是很清楚

teatime · 发表于 2023-3-27 10:54:13

当反向端电压低于设定TL431的分压电压会怎么样？
当反向端电压高于设定TL431的分压电压会怎么样？

MOS管是处于一个间歇完全导通和截止状态
还是处于一个受控电阻状态？

teatime · 发表于 2023-3-27 11:00:31

如果看这个图片，还稍微可以理解一点。
这个有一个200K的反馈电阻接到反向输入端
这可以理解成运算放大器状态
不是比较器状态了

teatime · 发表于 2023-3-27 11:06:53

这有一个简易的调光电路
可以看到，没有0.1欧电流采样电阻
整流后的电压直接给了MOS管和灯泡
所以多余的电压就是MOS管承担了
通过调节MOS管的栅极电压，改变灯泡亮度

我感觉电子负载里的为什么要用运放和电流采样电阻
可能就是一个保护电路，当电流过大，为了保护MOS管不被烧坏
就要关断MOS管，而正常电子负载工作时，反向输入端电压不会超过同相端电压吧