基于反饋控制的恒流型電子負載系統

　　2.2 電流反饋系數β的確定

　　也就是霍爾電流傳感器轉換系數的確定。設計中用到的電流傳感器為霍爾傳感器，輸入為電流，輸出為電壓，經測試確定霍爾系數K = 0. 8 V/ A,即當傳感器的輸入端電流為1 A時，輸出端的電壓為0.8V.β= K = 0. 8 V/A

　　2.3 PI調節器靜態放大系數KP的確定

　　根據負反饋閉環控制原理有： K =βKP KS = 1 得：KP = 1/ βKS△0. 875V/A.根據此值，選取調節器輸入、輸出電阻值，以滿足RF/RI = KP.

　　2.4 各電壓極性的確定和控制原理簡述

　　各電壓極性一般是由后向前推得， MOS管的控制電壓UG為正（ + ） ,也就要求PI調節器的輸出為正（ + ） ,又考慮到霍爾電流傳感器的輸出始終為正（ + ） ,為了構成負反饋控制，則PI調節器的給定電壓應為負（ - ）。所以PI調節器采用負相輸入，由前一級的倒相器將由電位器W產生的可調正電壓變為可調的負電壓，作為恒流設定值加在調節器的輸入極，與由霍爾電流傳感器提供的電流反饋電壓進行比較，根據偏差量和正負極性由PI調節器實現比例積分調節，以實現電流（ I O ）恒定。改變積分電容的大小，以滿足響應快速性和穩定性要求。

　　3 實驗研究結果

　　表2是實驗實測數據，從數據規律看， UGD （電位器W）和MOS管漏、源極電流IO成較好的線性關系。且IO / UGD= 1/ β= 1/ 0. 8= 1. 25.實驗中的調節響應的快速性和抗擾性能都能調為最佳。

　　4 幾點說明和改進措施

　　（1）由于采用了PI調節器， MOS管的死區不必專門設計電路來消除， MOS管的非線性在閉環內自行消除。

　　（2）根據被測設備的性質（阻性，感性，容性） ,總可以通過調節PI參數，以保證其快速性，穩定性和抗擾性要求。

　　（3）該系統具有很強的可擴展性能。可實現數字給定和調節控制。

　　（4）對于要求測試電流較大時，可以考慮用多只MOS管的并聯組合來擴大負載容量，如圖4所示為2只MOS管的并聯組合，在此情形下，K`S= mKS; K`P = KP/m,m為所并MOS管的個數。

　　（5）當擴容后，需要考慮增加MOS管驅動電路。

　　（6）此電路中沒有耗能元件，所有的負載功率消耗僅由環路內元件承擔，主要是MOS管自耗。受MOS管自身的功耗性能限制，允許流過的電流不可能太大，即使采用并聯電路等擴容措施。所以正常使用時要充分考慮MOS管的散熱。