電子負載的原理是控制內功率MOSFET或晶體管的導通量（量占空比大小），靠功率管的耗散功率消耗電能的設備，它能夠準確檢測出負載電壓，精確調整負載電流，同時可以實現模擬負載短路，模擬負載是感性阻性和容性，容性負載電流上升時間。 一般開關電源電源的調試檢測是不可缺少的。

大功率電子負載電路圖（一）

原理圖如圖所示，基本電路為除虛線框⑤ 和兩個萬用表以外的部分，由恒壓電路、恒流電路、過流保護電路、驅動電路組成。V =12V輸入電壓，經過限流電阻R1到三端可調分流基準源U1（TL431）的陰極K后，由參考端R得到輸出基準電壓VR為2.5V，經電阻R1到調整滑動變阻器R6，一路經電阻R2為U3A提供電壓，另一路經電阻R7為U3C提供電壓。

1.恒壓電路

如圖虛線框①所示。當負載端輸入電壓增大時，U3A同相輸入端電壓增大。當同相輸人端電壓大于反相輸入端電壓（基準電壓）時，U3A輸出高電平，在場效應管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG上產生壓降，使得漏極D和源極S之間的電壓VDS減小，從而達到恒壓的目的。

2.恒流電路

如圖虛線框②所示。當負載電流增大時，R19、R22、R25、R28上的電壓增大。即R18、R21、R24、R27上的取樣電壓增大，也即是U3C反相輸入端電壓增大，當U3C反相輸入端電壓大于同相輸入端電壓時，U3C輸出低電平，場效應管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG減小，Q1、Q2、Q3、Q4的內阻RDS增大，負載電流減小，從而達到恒流的目的。

3.過流保護電路

如圖虛線框③ 所示。當負載電流增大時，R19、R22、R25、R28上的電壓增大，即R18、R21、R24、R27上的取樣電壓增大，U3B反相輸入端電壓增大，但電流繼續增大。當反相端電壓大于所設定過流保護電流的基準電壓（同相端輸入電壓）時，U3B輸出低電平，場效應管Q1、Q2、Q3、Q4的柵極G電壓VG減小，Q1、Q2、Q3、Q4的內阻RDS增大，負載電流減小，從而起到過流保護作用。

4.驅動電路

如圖虛線框④ 所示。Q1、Q2、Q3、Q4選用大功率場效應管IRF540作為功率器，但是多管并聯后，由于極間電容和分布電容相應增加，使放大器的高頻特性變壞，通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此，并聯復合管一般不超過4個，而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。R17、R20、R23、R26為驅動電阻，R18、R21、R24、R27為取樣電壓電阻，R19、R22、R25、R28為限流電阻。C9一端接場效應管IRF540漏極，另一端接地，用于防震蕩。

大功率電子負載電路圖（二）

在電源行業，電子負載是所有廠家都必需的研發或生產設備，市場上的電子負載大多都較貴，而且都是需要電源供電才能工作。本文提供一種電路方案，使讀者可以自制無源可調CC模式的電子負載，其輸入電壓范圍可達到3~30V，輸入電流范圍可達到0.01A~10A。

大功率電子負載電路圖（三）

本文提出了一種基于STC12C5A60S 的直流電子負載的設計方案。主要以高速、低功耗、超強抗干擾STC12C5A60S 單片機為控制核心設計直流電子負載。包括控制電路（MCU）、主電路、采樣電路、顯示電路等，能夠檢測被測電路的電流值、電壓值等各個參數，并能直觀的在液晶上顯示。本系統由自鎖開關控制電路的工作狀態，通過手動調節開關切換在恒壓、恒流、恒阻電路之間的工作狀態，由LED 燈指示相應的工作狀態。系統的穩壓范圍為1V-30V，穩流范圍為100mA-3.5A，誤差0-5%在題目要求范圍內，達到題目要求并擴展了恒壓、恒流的范圍。由單片機控制，通過按鍵達到對恒壓值或恒流值在一定范圍內的控制，設置了過載保護，通過亮燈顯示過載。

方案通過兩個自鎖開關來控制電路的工作狀態，在恒壓、橫流、恒阻之間進行切換，通過stc12c5a60s 單片機通過D/A 芯片控制恒壓、恒流等的值，stc12c5a60s 是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統的8051，但速度快8-12倍，8路高速10位A/D 轉換。采用大功率NMOS 管IRF540，該管導通電阻足夠小，源漏抗擊穿能力足夠強。軟硬件結的方式，方便簡潔實現了不同模塊之間的轉換，很好的完成了恒壓、恒流等基本功能，并完成了恒阻等附加功能。

恒壓電路

TEXT 和GND 的為測試點。電路整體是個負反饋：當TEXT 高于設定值時，運放輸出高電壓，Q1 導通度增加，負載阻抗變小，和電源內阻分壓，TEXT 減小，直至V+=V-;當TEXT 低于設定值時，運放輸出低電壓，Q1到通度減小，負載和電源內阻分壓變大，TEXT 增大，直至V+=V-。

恒流電路圖

TEXT 和GND 為測試點，OP07中V+=V-。當V+》V-時，運放輸出高電壓，Q1導通度增加，電流增大，V-升高，達到V+=V-。當V+《V-時，運放輸出低電壓，Q1到通度減小，負載和電源內阻分壓變大，電流降低，直至V+=V-。所穩定的電流=V-除以阻值。

恒阻電路圖

當滑動變阻器打到5 0 % 時電阻分壓V+=1/2Vin=V-， 電流I=Vin/4，R=Vin/I=4歐，電源電壓與電流成正比例變化。可以用單片機實現，R=VText/I，由恒流原理實現。（如需長時間測試，MOSS 管最好接大散熱片）。

提出一種基于STC12C5A60S 的直流電子負載的設計方案。本方案中設計的直流電子負載主要以高速、低功耗、超強抗干擾STC12C5A60S 單片機為控制核心，由自鎖開關控制電路的工作狀態，通過手動調節開關切換在恒壓、恒流、恒阻電路之間的工作狀態。系統的穩壓范圍為1V-30V，穩流范圍為100mA-3.5A，誤差0-5%在題目要求范圍內，達到對恒壓值或恒流值在一定范圍內的控制， 設置了過載保護，通過亮燈顯示過載，經驗證，本方案具有實際的應用價值。

大功率電子負載電路圖（四）

自制可調穩壓電源電路的工作原理較為簡單。圖中的S1為負載開關，斷開S1即可斷開整個負載。R3為輸入電壓調整，V3和R5組成限流保護電路。在實際設計時，可按照所需的功率大小，讓V2配以合適熱阻的散熱片。