使用燈泡的通用電源負載電路

使用燈泡的通用電源負載電路，

　　對電源設計和工作臺試驗用的負載進行改進，常常是一種令人沮喪的、有時還是很危險的

過程。當你把大功率電阻器加大到其極限值時，它們往往會燒壞工作臺，使焊接點熔化。市售

的電子負載很多，但它們都很昂貴，而且普通設計人員常常沒有必要使用這種具有實驗室要求

的精度。白熾燈泡是一種極好的負載，能承受很大的功率，可封裝在小型封裝中，不需要散熱

片。再則，白熾燈泡會發光，所以你可以立即獲得反饋信息，頗像模擬電表對數字電表那樣。

白熾燈泡的缺點是，它的電阻值會隨輸入功率動態變化。因此，如果白熾燈泡要成為一種有用

的電流吸收器，進入負載的功率必須在很大范圍內是可控的。有一種簡單的方法可解決這一控

制問題，那就是對一只與該負載串聯的MOS場效應功率管進行脈寬調制。本設計使用了一個有

5V、12V和±15V四根輸出線的100W電源。對于上述電壓和功率電平而言，50W、12V的燈泡就是

一種很合適的負載。這一應用需要將三只燈泡并聯起來（圖1）。許多汽車電源供應商都出售

50W、12V燈泡。
　　因為這些燈泡可擰入普通的115V燈座，所以你可以產生幾乎無限多的負載組合。使用用導

線并聯連接的老式瓷燈座，可使你把任何數目的燈泡接入負載電路。圖1所示電路適用于輸出

電壓為1～24V、功率高達150W的負極性或正極性電源。你只要使用115V燈泡并選擇合適的功率

MOS場效應管和其他元件的參數，就能用相同的基本方法來給電壓更高的電源加載。這一電路

以開環模式使用一塊標準的PWM3843集成電路IC1。電位器VR1可在整個范圍內控制占空比。對

脈沖頻率的要求不高。如采用圖1所示的元件參數值，則脈沖頻率約為37kHz。電路由一只小型

模塊化插入式變壓器供電，但你也可以使用輸出電壓約為18V、輸出電流為50mA的任何直流電

源。
　　T1對功率MOS場效應管Q1進行隔離驅動。這一變壓器能使你對負極性電源以及正極性電源

加負載。柵極電路中的各個元件能在很大的占空比范圍內對Q1進行高效驅動。扼流圈L1把輸入

端與Q1中的開關脈沖隔離開來。你可以使用模擬電流讀出裝置，也可使用數字電流讀出裝置。

本設計使用從舊電源中拆下的LED讀出裝置。你必須按照功率耗散和電流表的要求來選用限流

電阻器R1。在這一應用中，三只串聯的0.1Ω、2W金屬氧化膜電阻器能滿足電流表的要求（最

大電流為4A）。你必須將Q1固定在適合這一應用的散熱片上。圖1所示電路使用Aavid公司（其

網址為www.aavid.com的530101B00100散熱片。這是一種U型散熱片，其每一面的尺寸為1.75

×175英寸。需要更大電流的場合可使用兩只并聯的MOS場效應管。圖1所示的柵極驅動電路具

有足以驅動兩只MOS場效應管的功率。
　　圖1 利用白熾燈泡來做電源設計試驗負載的電路。