行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明涉及电子负载技术领域，更具体的说，涉及一种可调恒流电子负 载。

背景技术

随着汽车智能化的发展，汽车电子控制模块越来越多，为保证整车的可 靠性，首先需保证汽车电子控制模块的可靠性。众所周知，汽车电子控制模 块中有多种驱动电路，该驱动电路也是最重要、最易损坏的部分，在对汽车 电子控制模块进行可靠性验证时，对其驱动电路的验证显得尤为重要。

传统的验证方法是将作为电子负载的功率电阻直接串联到待测驱动电路 中，当设置该待测驱动电路的汽车电子控制模块的输入电压变化时，待测驱 动电路的输出电压也随之变化，根据U＝IR(R是定值)可知，待测驱动电路 中的驱动电流也随之变化。因此，传统的验证方法不能实现对待测驱动电路 的恒定驱动电流的验证，也就不能实现在不同电压条件下对待测驱动电路的 同一驱动电流的验证，因此无法满足对产品的设计要求。

综上，如何设计一种在输入电压变化的条件下，输出电流保持恒定的电 子负载，实现对待测驱动电路的恒定驱动电流的验证，对于汽车电子控制模 块的可靠性测试而言，具有非常重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种可调恒流电子负载，以实现对驱动电路的恒 定驱动电流的验证。

一种可调恒流电子负载，包括：M个可调恒流支路，每个所述可调恒流 支路的输入端与待测驱动电路的输出端连接，M为正整数，所述可调恒流支 路包括：

线性稳压器和N个分流支路，所述分流支路包括串联连接的功率电阻和 开关，N为正整数；

所述线性稳压器的输入端作为所述可调恒流支路的输入端与所述待测驱 动电路的输出端连接，所述线性稳压器的输出电压端通过每个所述分流支路 连接接地端，所述线性稳压器的接地端口连接接地端。

优选的，还包括：过压保护电路；

所述过压保护电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所述过 压保护电路的输出端与所述线性稳压器的输入端连接，所述过压保护电路用 于限制所述线性稳压器的输入电压不超过所述线性稳压器的最高工作电压。

优选的，所述过电压保护电路包括：

第一基准电压电路、分压电路、第一比较器电路和第一控制电路；

所述第一基准电压电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所 述第一基准电压电路的输出端与所述第一比较器电路的正输入端连接，所述 第一基准电压电路用于向所述第一比较器电路输出第一基准电压；

所述分压电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所述分压电 路的输出端与所述第一比较器电路的负输入端连接，所述分压电路用于对所 述待测驱动电路的输出的电压进行分压，并将分压后的电压输出至所述第一 比较器电路；

所述第一比较器电路用于将所述分压后的电压与所述第一基准电压进行 比较，当所述分压后的电压低于所述第一基准电压时，所述第一比较器电路 输出高电平；当所述分压后的电压高于所述第一基准电压时，所述第一比较 器电路输出低电平；

所述第一控制电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所述第 一控制电路的控制端与所述第一比较器电路的输出端连接，所述第一控制电 路的输出端与所述线性稳压器的输入端连接，当所述第一比较器电路输出高 电平时，所述第一控制电路正常工作；当所述第一比较器电路输出低电平时， 所述第一控制电路断开与所述待测驱动电路的输出端之间的连接，实现对所 述线性稳压器的过电压保护。

优选的，还包括：过电流保护电路；

所述过电流保护电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所述 过电流保护电路的输出端与所述线性稳压器的输入端连接，所述过电流保护 电路用于限制所述线性稳压器的输入电流不超过所述线性稳压器的最高输入 电流。

优选的，所述过电流保护电路包括：

第二基准电压电路、传感器电路、第二比较器电路和第二控制电路；

所述第二基准电压电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所 述第二基准电压电路的输出端与所述第二比较器电路的正输入端连接，所述 第二基准电压电路用于向所述第二比较器电路输出第二基准电压；

所述传感器电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所述传感 器电路的输出端与所述第二比较器电路的负输入端连接，所述传感器电路用 于将所述待测驱动电路输出的电流信号转换成电压信号，并将转换得到的电 压输出至所述第二比较器；

所述第二比较器电路用于将所述电压与所述第二基准电压进行比较，当 所述电压低于所述第二基准电压时，所述第二比较器电路输出高电平；当所 述电压高于所述第二基准电压时，所述第二比较器电路输出低电平；

所述第二控制电路的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，所述第 二控制电路的控制端与所述第二比较器电路的输出端连接，所述第二控制电 路的输出端与所述线性稳压器的输入端连接，当所述第二比较器电路输出高 电平时，所述第二控制电路正常工作；当所述第二比较器电路输出低电平时， 所述第二控制电路断开与所述待测驱动电路的输出端之间的连接，实现对所 述线性稳压器的过电流保护。

优选的，还包括：散热模块；

所述散热模块作为所述线性稳压器和所述功率电阻的固定部件，用于对 所述线性稳压器和所述功率电阻进行散热。

优选的，所述线性稳压器为低压差线性稳压器。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种可调恒流电子负载，包 括M个可调恒流支路，每个可调恒流支路包括线性稳压器以及N个由功率电阻 和开关串联连接形成的分流支路，线性稳压器的输入端与待测驱动电路的输 出端连接，线性稳压器的输出电压端通过每个分流支路连接接地端。当接入 线性稳压器输出电压端的功率电阻的数量不变时，根据线性稳压器输出电压 恒定的特性，线性稳压器的输出电流也恒定，根据线性稳压器输出电流与输 入电流相等的特性，线性稳压器的输入电流也恒定。因此，无论线性稳压器 的输入电压是否变化，线性稳压器的输入电流都保持恒定，从而实现恒流功 能；通过调节开关，控制接入线性稳压器输出电压端的功率电阻数量，实现 对恒定电流数值的调节。因此，本发明提供的可调恒流电子负载可以实现对 驱动电路的恒定驱动电流的验证，从而解决了现有技术中的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种可调恒流电子负载的电路图；

图2为本发明实施例公开的另一种可调恒流电子负载的电路图；

图3为本发明实施例公开的一种过压保护电路的电路图；

图4为本发明实施例公开的一种过流保护电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种可调恒流电子负载，以实现对驱动电路的恒定 驱动电流的验证。

参见图1，本发明实施例公开的一种可调恒流电子负载的电路图，可调恒 流电子负载包括：

M个可调恒流支路01，每个可调恒流支路01的输入端与待测驱动电路 02的输出端连接，M为正整数，可调恒流支路01包括：

线性稳压器001和N个分流支路002，分流支路002包括串联连接的功 率电阻R和开关K，N为正整数；

线性稳压器001的输入端作为可调恒流支路01的输入端与待测驱动电路 02的输出端连接，线性稳压器001的输出电压端通过每个分流支路002链接接 地端，线性稳压器001的接地端口连接接地端。

需要说明的是，线性稳压器001具有输出电压恒定的特性，同时具有输出 电流与输入电流相等的特性。

图1中，当所有的开关K全部闭合时，根据线性稳压器001输出电压恒定的 特性，假设线性稳压器001的输出电压为V_out1，线性稳压器001的输出电流 I_out1＝N×V_out1÷R，根据线性稳压器001输出电流与输入电流相等的特性，则线 性稳压器001的输入电流I_in＝I_out1。

当可调恒流电子负载有M个相同可调恒流支路01并联时，可调恒流电子负 载的输入电流I＝M×I_in，即I＝M×N×V_out1÷R，此时输入电流I为该可调恒流 电子负载的最大恒定电流。

通过调节M×N个开关K，控制接入线性稳压器001输出电压端的功率电阻 R的数量，即可实现可调恒流电子负载的输入电流I从V_out1÷R到M×N×V_out1÷R之间的调节。

综上可以看出，本发明提供的可调恒流电子负载，包括M个可调恒流支路 01，每个可调恒流支路01包括线性稳压器001以及N个由功率电阻R和开关K串 联连接形成的分流支路002，线性稳压器001的输入端与待测驱动电路02的输 出端连接，线性稳压器001的输出电压端通过每个分流支路002连接接地端。 当接入线性稳压器001输出电压端的功率电阻R的数量不变时，根据线性稳压 器001输出电压恒定的特性，线性稳压器001的输出电流也恒定，根据线性稳 压器001输出电流与输入电流相等的特性，线性稳压器001的输入电流也恒定。 因此，无论线性稳压器001的输入电压是否变化，线性稳压器001的输入电流 都保持恒定，从而实现恒流功能；通过调节开关K，控制接入线性稳压器001 输出电压端的功率电阻R数量，实现对恒定电流数值的调节。因此，本发明提 供的可调恒流电子负载可以实现对驱动电路的恒定驱动电流的验证，从而解 决了现有技术中的问题。

为进一步优化上述实施例，参见图2，本发明另一实施例提供的一种可调 恒流电子负载的电路图，在图1所示实施例的基础上，还包括：过压保护电 路03；

过压保护电路03的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，过压保护 电路03的输出端与线性稳压器001的输入端连接，过压保护电路03用于限 制线性稳压器001的输入电压不超过线性稳压器001的最高工作电压。

为进一步说明过压保护电路03的工作原理，参见图3，本发明实施例提供 的一种过压保护电路的电路图，过压保护电路03包括：

第一基准电压电路031、分压电路032、第一比较器电路033和第一控制 电路034；

其中：

第一基准电压电路031的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，第一 基准电压电路031的输出端与第一比较器电路033的正输入端连接，第一基 准电压电路031用于向第一比较器电路033输出第一基准电压；

需要说明的是，第一基准电压不高于线性稳压器001的最高工作电压。

分压电路032的输入端与所述待测驱动电路02的输出端连接，分压电路 032的输出端与第一比较器电路033的负输入端连接，分压电路032用于对所 述待测驱动电路02的输出的电压进行分压，并将分压后的电压输出至第一比 较器电路033；

第一比较器电路033用于将所述分压后的电压与所述第一基准电压进行 比较，当所述分压后的电压低于所述第一基准电压时，第一比较器电路033 输出高电平；当所述分压后的电压高于所述第一基准电压时，第一比较器电 路033输出低电平；

第一控制电路034的输入端与所述待测驱动电路的输出端连接，第一控 制电路034的控制端与第一比较器电路033的输出端连接，第一控制电路034 的输出端与线性稳压器001的输入端连接，当第一比较器电路033输出高电 平时，第一控制电路034正常工作；当第一比较器电路033输出低电平时， 第一控制电路034断开与所述待测驱动电路的输出端之间的连接，实现对线 性稳压器001的过电压保护。

具体的，第一基准电压电路031包括：电阻R1和稳压管D1；

电阻R1的一端作为第一基准电压电路031的输入端与待测驱动电路02的 输出端连接，电阻R1的另一端连接稳压管D1的阴极，稳压管D1的阳极连接接 地端，电阻R1和稳压管D1的公共端作为第一基准电压电路031的输出端连接第 一比较器电路033的正输入端。

分压电路032包括：第一分压电阻R2和第二分压电阻R3；

第一分压电阻R2的一端连接待测驱动电路02的输出端，第一分压电阻R2 的另一端通过第二分压电阻R3连接接地端，第一分压电阻R2和第二分压电阻 R3的公共端作为分压电路032的输出端与第一比较器电路033的负输入端连 接。

第一比较器电路033包括：比较器UIC1、反馈电阻R4和电阻R5；

比较器UIC1的负输入端与分压电路032的输出端连接，比较器UIC1的正 输入端与第一基准电压电路031的输出端连接，比较器UIC1用于将分压电路 032输出的分压后的电压与第一基准电压电路031输出的第一基准电压进行比 较；

反馈电阻R4的一端与比较器UIC1的正输入端连接，反馈电阻R4的另一端 与比较器UIC1的输出端连接；

电阻R5的一端与比较器UIC1的输出端连接，电阻R5的另一端作为第一比 较器电路033的输出端与第一控制电路034的控制端连接。

第一控制电路034包括：MOS管Q1、三极管Q2、电阻R7和电阻R6；

MOS管Q1的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，MOS管Q1的输出端 与线性稳压器001的输入端连接，MOS管Q1的控制端通过串联连接的电阻R6、 三极管Q2连接接地端；

电阻R7的一端连接MOS管Q1的输入端，电阻R7的另一端连接MOS管Q1 和电阻R6的公共端；

三极管Q2的控制端连接第一比较器电路033的输出端。

当第一比较器电路033输出高电平时，三极管Q2导通，MOS管Q1导通， 第一控制电路034正常工作；当第一比较器电路033输出低电平时，三极管 Q2关闭，MOS管Q1关闭，第一控制电路034断开与所述待测驱动电路的输 出端之间的连接，实现对线性稳压器001的过电压保护。

为进一步优化上述实施例，还包括：过电流保护电路04；

过电流保护电路04的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，过电流保 护电路04的输出端与线性稳压器001的输入端连接，过电流保护电路04用于限 制线性稳压器001的输入电流不超过线性稳压器001的最高输入电流。

为进一步说明过电流保护电路04的工作原理，参见图4，本发明实施例提 供的一种过电流保护电路的电路图，过电流保护电路04包括：

第二基准电压电路041、传感器电路042、第二比较器电路043和第二控 制电路044；

其中：

第二基准电压电路041的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，第二基 准电压电路041的输出端与第二比较器电路043的正输入端连接，第二基准电 压电路041用于向第二比较器电路043输出第二基准电压；

需要说明的是，第二基准电压不高于线性稳压器001的最高工作电压。

传感器电路042的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，传感器电路 042的输出端与第二比较器电路043的负输入端连接，传感器电路042用于将待 测驱动电路02输出的电流信号转换成电压信号，并将转换得到的电压输出至 第二比较器043；

第二比较器043用于将传感器电路042输出的电压与第二基准电压进行 比较，当所述电压低于所述第二基准电压时，第二比较器电路043输出高电 平；当所述电压高于所述第二基准电压时，第二比较器电路043输出低电平；

第二控制电路044的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，第二控制电 路044的控制端与第二比较器电路043的输出端连接，第二控制电路044的输出 端与线性稳压器001的输入端连接，当第二比较器电路043输出高电平时，第 二控制电路044正常工作；当第二比较器电路043输出低电平时，第二控制电 路044断开与待测驱动电路02的输出端之间的连接，实现对线性稳压器001的 过电流保护。

具体的，第二基准电压电路041包括：电阻R8和稳压管D2；

电阻R8的一端作为第二基准电压电路041的输入端与待测驱动电路02的 输出端连接，电阻R8的另一端连接稳压管D2的阴极，稳压管D2的阳极连接接 地端，电阻R8和稳压管D1的公共端作为第二基准电压电路041的输出端连接第 二比较器电路043的正输入端。

传感器电路042选用霍尔传感器。

第二比较器电路043包括：比较器UIC2、反馈电阻R9和电阻R10；

比较器UIC2的负输入端与传感器电路042的输出端连接，比较器UIC2的 正输入端与第二基准电压电路041的输出端连接，比较器UIC2用于将传感器电 路042输出的电压与第二基准电压电路041的输出端第二基准电压进行比较；

反馈电阻R9的一端与比较器UIC2的正输入端连接，反馈电阻R9的另一端 与比较器UIC2的输出端连接；

电阻R10的一端与比较器UIC2的输出端连接，电阻R10的另一端作为第二 比较器电路043的输出端与第二控制电路044的控制端连接。

第二控制电路044包括：MOS管Q3、三极管Q4、电阻R11和电阻R12；

MOS管Q3的输入端与待测驱动电路02的输出端连接，MOS管Q3的输出端 与线性稳压器001的输入端连接，MOS管Q3的控制端通过串联连接的电阻 R12、三极管Q4连接接地端；

电阻R11的一端连接MOS管Q3的输入端，电阻R11的另一端连接MOS管 Q3和电阻R12的公共端；

三极管Q4的控制端连接第二比较器电路043的输出端。

当第二比较器电路043输出高电平时，三极管Q4导通，MOS管Q3导通， 第二控制电路044正常工作；当第二比较器电路043输出低电平时，三极管Q4 关闭，MOS管Q3关闭，第二比较器电路043断开与所述待测驱动电路的输出端 之间的连接，实现对线性稳压器001的过电流保护。

较优的，线性稳压器001为低压差线性稳压器。

为进一步优化上述实施例，还包括：散热模块(图中未示出)；

散热模块作为线性稳压器001与功率电阻R的固定部件，用于对线性稳压 器001和功率电阻R进行散热。

较优的，散热模块选用散热板。

其中，散热板的数量依据实际需要而定，例如，当选用一片散热板时， 可将可调恒流电子负载所有的线性稳压器001和功率电阻R均设置在该散热板 上；当选用与可调恒流支路01相同数量的散热板时，每个散热板设置一个可 调恒流支路01中的线性稳压器001和所有功率电阻R，本发明在此不做限定。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语 仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求 或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术 语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而 使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且 还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或 者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……” 限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存 在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都 是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。