Gheorghe Plasoianu
EDN
Максимальные напряжения, допустимые для лабораторных электронных нагрузок, обычно не превышают 100 В, что затрудняет проведение испытаний высоковольтных источников питания. В этой статье предлагается недорогое альтернативное решение, позволяющее, в зависимости от использованных компонентов, тестировать источники питания с напряжением 500 В и более. В своей основе – это понижающий преобразователь, вход которого является нагрузкой проверяемого источника питания. В качестве нагрузки выхода преобразователя использовался наполненный водой 1000-ваттный электрочайник, имеющий сопротивление порядка 53 Ом.
 |
|
| Рисунок 1. | Высоковольтная электронная нагрузка на основе микросхемы LT1243. |
В отличие от обычных понижающих преобразователей, сигналом обратной связи для усилителя ошибки контроллера здесь служит не выходное напряжение, а входной ток, измеряемый резистором RSH. Поэтому контроллер работает в режиме управления по среднему току без внешней петли обратной связи. Подобная архитектура отличается тем, что индуктивность работает как источник тока, питающий комплексное выходное сопротивление R1||C2. Таким образом, мы имеем однополюсную систему, частотная компенсация которой не вызывает никаких затруднений. Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания микросхемы U2 должно быть достаточно большим, чтобы исключить появление дополнительных полюсов в передаточной функции замкнутого контура. Поскольку частота переключения 50 кГц достаточно низка, потери мощности в MOSFET и диоде будут незначительными, что позволяет устанавливать эти компоненты без теплоотвода.
Падение напряжения на токоизмерительном резисторе RSH, пропорциональное току, протекающему через источник питания, усиливается, инвертируется и подается на вход обратной связи микросхемы U1.
Забираемый из источника питания ток регулируется потенциометром P1.
При указанных на схеме номиналах компонентов напряжение на выводе VREF определяется выражением
и диапазон токов нагрузки, соответственно, составляет IINP = 15 мА … 618 мА.
Диоды D2 и D3 защищают входы операционного усилителя от бросков зарядного тока конденсатора C1, возникающих при подключении источника питания.
