专利名称：一种电子负载单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电机模拟领域，尤其是涉及一种电子负载单元。
背景技术：
目前，在对电机控制器进行测试时，通常使用的方法是从信号方面测试电机控制器，而不测试电机控制器功率驱动部分的功能。但是随着人们对汽车燃油经济性和操控舒适性的追求，越来越多的电机应用到汽车上，相应的，电机控制器的功能也越来越复杂。此时，若继续采用只通过测试电机控制器信号方面来判断电机控制器是否满足要求，就会带来很大的误差。因此，全面考察电机控制器的功能，包括对电机控制器功率驱动部分的考察就显得尤为重要。针对上述问题，人们研究出一种方案，即利用真实的电机和电机加载器进行测试。测试过程中，需要加载不同的负载使真实电机消耗不同的电流来模拟实际电机的各种工况，此时就需要额外的设备控制电机加载器，这就导致了在测试过程中，控制复杂的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种电子负载单元，以解决现有技术中测试电机控制器过程复杂的问题。其具体方案如下:—种电子负载单兀，与系统外的信号输入输出端口相连，包括:与所述信号输入输出端口相连，接收控制信号，对所述控制信号进行比例变换产生电压信号并输出所述电压信号的输入调理电路；控制端与所述输入调理`电路相连，输出端与所述信号输入输出端口相连的多个恒流产生电路，所述多个恒流产生电路接收所述输入调理电路输出的电压信号，在所述电压信号的控制下产生相应的电流并输出；与所述多个恒流产生电路的输入端相连的，对所述恒流产生电路进行开关控制的控制电路。优选的，还包括:与所述输入调理电路、多个恒流产生电路相连的，为所述输入调理电路、恒流产生电路提供电源的隔离电源产生电路。优选的，所述输入调理电路包括:一个运算放大器和多个通道网络，所述运算放大器的输出端分别与所述多个通道网络的输入端相连。优选的，所述输入调理电路包括:M个运算放大器、N个通道网络和并联通道选择跳线;所述并联通道选择跳线包括多个接口，所述接口的数量不小于M+N-1 ；所述M个运算放大器的输出端分别连接至所述并联通道选择跳线中不同的接口，其中，第一运算放大器的输出端同时与第一通道网络的输入端连接；第二至第N通道网络的输入端分别连接至所述并联通道选择跳线中不同的接口。优选的，所述通道网络包括:第一电阻匹配网络，第一电压跟随器，第一缓冲器，第二电阻匹配网络；第一电阻匹配网络的一端为所述通道网络的输入端，另一端依次通过第一电压跟随器以及第一缓冲器与第二电阻匹配网络的一端相连，所述第二电阻匹配网络的另一端为通道网络的信号输出端口，与第一恒流产生电路的控制端相连。优选的，所述恒流产生电路包括:第三运算放大器，第一电阻，第一 NPN型三极管，第二 NPN型三极管，第二电阻；第三运算放大器的正相输入端为所述恒流产生电路的控制端，与所述输入调理电路的输出端相连，所述第三运算放大器的输出端通过第一电阻与第一 NPN型三极管的基极相连，所述第一 NPN型三极管和第二 NPN型三极管的集电极为所述恒流产生电路的输入端即电子负载的大电流供电端、与所述控制电路相连；所述第一 NPN型三极管的发射极与第二 NPN型三极管的基极相连，所述第二 NPN型三极管的集电极与所述第一 NPN型三极管的集电极相连；所述第二 NPN型三级管的发射极通过第二电阻与信号输入输出端口相连，所述第二 NPN型三级管的发射极同时与所述第三运算放大器的反相输入端相连。优选的，当所述电子负载单元中包括2个恒流产生电路，且所述输入调理电路中并联通道选择跳线直接 与2个运算放大器相连时，所述控制电路包括:第一热敏电阻网络，第三电阻，第三缓冲器，第一电容，控制芯片，第二热敏电阻网络，第四电阻，第四缓冲器，第二电容，第一非门，第一与门，第五缓冲器，第一场效应管，第二场效应管，第二非门，第二与门，第六缓冲器，第三场效应管，第四场效应管；第一热敏电阻网络依次通过第三电阻以及第一电容接地，同时第一热敏电阻网络依次通过所述第三电阻以及第三缓冲器与控制芯片的第一温度采集接口相连；第二热敏电阻网络依次通过第四电阻以及第二电容接地，同时第二热敏电阻网络依次通过所述第四电阻以及第四缓冲器与控制芯片的第二温度采集接口相连；第一通道使能接口与所述信号输入输出端口相连，同时第一通道使能接口与第一非门的输入端相连，所述第一非门的输出端与第一与门的第一输入端相连，所述第一与门的第二输入端与控制芯片的第一过热保护关断信号输出接口相连，所述第一与门的输出端通过第五缓冲器与第一场效应管以及第二场效应管的栅极相连，所述第一场效应管的漏极连接所述第一恒流产生电路的输入端，所述第一场效应管的源极与第二场效应管的漏极相连并连接驱动所述第一场效应管和第二场效应管的隔离电源的隔离地，所述第二场效应管的源极与所述信号输入输出端口相连；第二通道使能接口与所述信号输入输出端口相连，同时第二通道使能接口与第二非门的输入端相连，所述第二非门的输出端与第二与门的第一输入端相连，所述第二与门的第二输入端与控制芯片的第二过热保护关断信号输出接口相连，所述第二与门的输出端通过第六缓冲器与第三场效应管以及第四场效应管的栅极相连，所述第三场效应管的漏极连接所述第二恒流产生电路的输入端，所述第三场效应管的源极与第四场效应管的漏极相连并连接驱动所述第三场效应管和第四场效应管的隔离电源的隔离地，所述第四场效应管的源极与所述信号输入输出端口相连。优选的，所述控制电路还包括:第三与门，第三非门，继电器线圈，第三NPN型三极
管，第一负电压，第一二极管，继电器的第一触点，第一正电压，第二二极管，继电器的第二触点，继电器的第一公共端，第四NPN型三极管，第三二极管，第二正电压，继电器的第四触点，第四二极管，继电器的第二公共端；板卡使能接口的一端与所述信号输入输出端口相连，同时板卡使能接口与第三与门的第一输入端相连，所述第三与门的第二输入端与控制芯片的第三过热保护关断信号输出接口相连，所述第三与门的输出端与第三非门的输入端相连，所述第三非门的输出端通过继电器线圈接线端与电源电压相连；第三NPN型三极管的基极与所述第一非门的输入端相连，所述第三NPN型三极管的发射极与第一负电压相连的同时与第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极与所述继电器的第一触点相连，所述第三NPN型三极管的集电极与第一正电压相连的同时与第二二极管负极相连，所述第二二极管的正极与所述继电器的第二触点相连，所述继电器的第一公共端与所述输入调理电路的第一通道网络的信号输出端口相连；第四NPN型三极管的基极与所述第二非门的输入端相连，所述第四NPN型三极管的发射极与第二负电压 相连的同时与第三二极管的负极相连，所述第三二极管的正极与所述继电器的第三触点相连，所述第四NPN型三极管的集电极与第二正电压相连的同时与第四二极管的负极相连，所述第四二极管的正极与所述继电器的第四触点相连，所述继电器的第二公共端与所述输入调理电路的第二通道网络的信号输出端口相连。优选的，所述控制电路还包括:第四非门，第五非门，第六非门，第七非门；所述第三NPN型三极管的基极与第四非门的输出端相连，所述第四非门的输入端与第五非门的输出端相连，所述第五非门的输入端与所述第一非门的输入端相连；所述第四NPN型三极管的基极与第六非门的输出端相连，所述第六非门的输入端与第七非门的输出端相连，所述第七非门的输入端与所述第二非门的输入端相连。优选的，还包括:风扇；所述控制芯片的第六接口与风扇相连。上述电子负载单元带来的有益效果是:在本实用新型中，通过输入调理电路、恒流产生电路以及控制电路实现对汽车上各种电机的模拟，模拟电机消耗的电流。通过本实用新型公开的电子负载单元完成对电机控制器功能的测试，不需要真实的电机，也不需要电机加载器的参与，即可实现测试过程，操作简单，解决了现有技术中测试过程控制复杂的问题。另外，不采用真实的电机和电机加载器，节约了成本，由于本实用新型能模拟各种电机在不同的工况下消耗的电流，所以其适应性较强，运行平稳。
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例的一种电子负载单元的结构示意图；图2为本实用新型实施例中一种输入调理电路的电路结构图；图3为本实用新型实施例中一种输入调理电路的电路结构图；图4为本实用新型实施例中通道网络的电路结构图；[0041]图5为本实用新型实施例中一种恒流产生电路的电路结构图；图6为本实用新型实施例中一种控制电路的电路结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型公开的一种电子负载单元，包括:与所述信号输入输出端口相连，接收控制信号，对所述控制信号进行比例变换产生电压信号并输出所述电压信号的输入调理电路；控制端与所述输入调理电路相连，输出端与所述信号输入输出端口相连，接收所述输入调理电路输出的电压信号，在所述电压信号的控制下产生相应的电流并输出的多个恒流产生电路；与所述多个恒流产生电路的输入端相连的，对所述恒流产生电路进行开关控制的控制电路。本实用新型公开的一种电子负载单元，具体包括2个恒流产生电路，其结构示意图如图1所示,包括:输入调理电路11，第一恒流产生电路12，第二恒流产生电路13，控制电路14。输入调理电路11与所述信号输入输出端口相连；第一〖亘流产生电路12与所述输入调理电路11相连的同时，其输出端与信号输入输出端口相连；第二恒流产生电路13与所述输入调理电路11相连的同时，其输出端与信号输入输出端口相连；控制电路14与所述输入调理电路11的输出端相连，同时与所述第一恒流产生电路12、第二恒流产生电路13的输入端相连，所述第一恒流产生电路12、第二恒流产生电路13的输入端通过所述控制电路14与信号输入输出端口相连。本实用新型公开的电子负载单元中，恒流产生电路可以为2个，也可以为3个甚至多个，但最少为2个，本实施例以2个恒流产生电路对所述电子负载单元的具体结构进行说 明。所述输入调理电路11接收所述输入输出端口的控制信号，并对所述控制信号进行比例变换产生电压信号，并将所述电压信号进行输出。所述第一恒流产生电路12接收所述输入调理电路11输出的电压信号，在所述电压信号的控制下产生相应的电流。所述第二恒流产生电路13接收所述输入调理电路11输出的电压信号，在所述电压信号的控制下产生相应的电流。所述控制电路14实现对所述第一恒流产生电路12以及第二恒流产生电路13的输入端与所述信号输入输出端口之间通路的开关控制。上述电子负载单元带来的有益效果是:在本实用新型中，通过输入调理电路、恒流产生电路以及控制电路实现对汽车上各种电机的模拟，模拟电机消耗的电流。通过本实用新型公开的电子负载单元完成对电机控制器功能的测试，不需要真实的电机，也不需要电机加载器的参与，即可实现测试过程，操作简单，解决了现有技术中测试过程控制复杂的问题。另外，不采用真实的电机和电机加载器，节约了成本，由于本实用新型能模拟各种电机在不同的工况下消耗的电流，所以其适应性较强，运行平稳。进一步的，所述电子负载单元还包括:与所述输入调理电路11、第一恒流产生电路12以及第二恒流产生电路13相连的隔离电源产生电路15。所述隔离电源产生电路15实现在所述电子负载单元模拟电机时，对系统提供隔离的供电电源。本实用新型公开的一种输入调理电路包括:多个通道网络和一个与多个通道网络相连的运算放大器，所述运算放大器的输出端分别与所述多个通道网络的输入端相连。本实用新型公开的一种输入调理电路，具体包括2个通道网络，其电路结构如图2所示，包括:第一运算放大器21，第一通道网络22，第二通道网络23。所述第一运算放大器21的输入端与所述信号输入输出端口相连，所述第一运算放大器21的输出端与第一通道网络22以及第二通道网络23的输入端分别相连，所述第一通道网络22以及第二通道网络23的输出端分别与恒流产生电路相连。进一步的，所述输入调理电路包括:M个运算放大器、N个通道网络和并联通道选择跳线。
在本实施例中，具体包括:1个运算放大器21，2个通道网络22、23以及并联通道选择跳线24。所述第一通道网络22以及第二通道网络23通过所述并联通道选择跳线24与所述第一运算放大器21相连。也就是说，所述第一运算放大器21的输出端与并联通道选择跳线24的第一接口相连，所述并联通道选择跳线24的第一接口同时与第一通道网络22相连，所述并联通道选择跳线24的第二接口与第二通道网络23相连。本实施例公开的输入调理电路通过运算放大器、并联通道选择跳线、第一通道网络以及第二通道网络，实现对接收到的控制信号的比例变换，使其达到预先设定的比例，使输出的控制电压控制恒流产生电路产生相应的电流。进一步的，本实施例中，还可以具体包括:2个运算放大器21、25，2个通道网络22、23，以及并联通道选择跳线24，其电路结构如图3所示。所述第二运算放大器25的输入端与信号输入输出端口相连，所述第二运算放大器25的输出端与所述并联通道选择跳线24的第三接口相连。要说明的是，当所述并联通道选择跳线24的第三接口与所述第二运算放大器25相连时，所述第二通道网络23可以与所述并联通道选择跳线24的第二接口相连，也可以与所述并联通道选择跳线24的第三接口相连。在电路中，由所述并联通道选择跳线完成对电路通路的选择。本实施例公开的输入调理电路可以根据具体情况选择接口较多的并联通道选择跳线，进一步的，可以根据具体情况选择电路中接入第3个运算放大器、第三通道网络甚至是多个运算放大器、多个通道网络，并且通道网络可以根据具体情况对并联通道选择跳线的接口进行选择，以实现同时进行多组信号的输入调理。本实施例公开的输入调理电路较上一实施例，通过并联通道选择跳线多加了一个运算放大器，并且可以继续增加运算放大器以及通道网络，实现了电子负载多个通道的信
号调理。进一步的，在本实施例中，所述通道网络22的具体电路结构如图4所示，包括:第一电阻匹配网络R11，第一电压跟随器222，第一缓冲器223，第二电阻匹配网络R12。所述第一电阻匹配网络Rll的一端为所述通道网络的输入端，另一端依次通过所述第一电压跟随器222、第一缓冲器223与第二电阻匹配网络R12的一端相连，所述第二电阻匹配网络R12的另一端为通道网络的信号输出端口，与第一恒流产生电路的控制端相连。优选的，为所述第一电阻匹配网络Rll以及第一电压跟随器222提供正负15V的电压，为所述第一缓冲器223以及第二电阻匹配网络R12提供正负5V的隔离电压。当所述输入调理电路中包含N个通道网络时，每个通道网络的具体结构都是与本实施例中的通道网络的结构相同的本实施例公开的输入调理电路中的通道网络的具体电路结构，通过电阻匹配网络、电压跟随器以及缓冲器实现对信号的调理。本实用新型公开的一种恒流产生电路的电路结构如图5所示，包括:第三运算放大器51，第一电阻Rl，第一 NPN型三极管Ql，第二 NPN型三极管Q2，第二电阻R2。
所述第三运算放大器51的正相输入端为所述恒流产生电路的控制端，与与所述输入调理电路的输出端相连，所述第三运算放大器51的输出端通过第一电阻Rl与第一NPN型三极管Ql的基极相连，所述第一 NPN型三极管QlI的集电极为所述恒流产生电路的输入端，与所述控制电路相连，所述第一 NPN型三极管Qll的发射极与第二 NPN型三极管Q12的基极相连，所述第二 NPN型三极管Q12的集电极与所述第一 NPN型三极管Qll的集电极相连，所述第二 NPN型三极管Q12的发射极通过第二电阻R2与所述信号输入输出端口相连，所述第二 NPN型三极管Q12的发射极同时与所述第三运算放大器51的反相输入端相连，所述第二电阻R2的另一端作为输出端。本实施例公开的恒流产生电路，通过运算放大器、电阻以及NPN型三极管构成电流负反馈电路，使输出的电流由输入电压控制。本实用新型实施例公开了一种控制电路，当所述电子负载单元中包括2个恒流产生电路，且所述输入调理电路包含2个运算放大器时，所述控制电路的电路结构如图6所示，包括:第一热敏电阻网络RT1，第三电阻R3，第三缓冲器61，第一电容Cl，控制芯片62，第二热敏电阻网络RT2，第四电阻R4，第四缓冲器63，第二电容C2，第一通道使能接口 K1，第一非门641，第一与门651，第五缓冲器66，第一场效应管Q21，第二场效应管Q22，第二通道使能接口 K2，第二非门642，第二与门652，第六缓冲器67，第三场效应管Q23，第四场效应管Q24。第一热敏电阻网络RTl依次通过第三电阻R3以及第一电容Cl接地，同时所述第一热敏电阻网络RTl依次通过所述第三电阻R3以及第三缓冲器61与控制芯片62的第一
温度采集接口相连。[0085]第二热敏电阻网络RT2依次通过与第四电阻R4以及第二电容C2接地，同时所述第二热敏电阻网络RT2依次通过所述第四电阻R4以及第四缓冲器63与控制芯片62的第
二温度采集接口相连。第一通道使能接口 Kl与所述信号输入输出端口相连，同时第一通道使能接口 Kl与所述第一非门641的输入端相连,所述第一非门641的输出端与第一与门651的第一输入端相连，所述第一与门651的第二输入端与控制芯片62的第一过热保护关断信号输出接口相连，所述第一与门651的输出端通过第五缓冲器66与第一场效应管Q21以及第二场效应管Q22的栅极相连，所述第一场效应管Q21的漏极连接所述第一恒流产生电路的输入端，所述第一场效应管Q21的源极与第二场效应管Q22的漏极相连并接地，所述第二场效应管Q22的源极与所述信号输入输出端口相连。第二通道使能接口 K2与所述信号输入输出端口相连，同时第二通道使能接口 K2与第二非门642的输入端相连,所述第二非门642的输出端与第二与门652的第一输入端相连，所述第二与门652的第二输入端与控制芯片62的第二过热保护关断信号输出接口相连，所述第二与门652的输出端通过第六缓冲器67与第三场效应管Q23以及第四场效应管Q24的栅极相连，所述第三场效应管Q23的漏极连接所述第二恒流产生电路的输入端，所述第三场效应管Q23的源极与第四场效应管Q24的漏极相连并接地，所述第四场效应管Q24的源极与所述信号输入输出端口相连。
进一步的，在所述控制电路中，所述第一场效应管Q21与第二场效应管Q22，可以只使用I个场效应管来实现对电路的开关控制，同理，所述第三场效应管Q23与第四场效应管Q24也可以只使用I个场效应管来实现对电路的开关控制。本实用新型实施例公开的控制电路，通过对电子负载温度信号的采集以及通道使能接口采集到的信号，控制连接恒流产生电路的输入端与所述信号输入输出端口的开关是否闭合，从而控制所述电子负载单元是否工作。进一步的，所述电子负载单元中的控制电路还可以包括:板卡使能接口 K3，第三与门653，第三非门643，继电器68，第三NPN型三极管Q13，第一整流二极管Q31，第二整流二极管Q32，第四NPN型三极管Q14，第三整流二极管Q33，第四整流二极管Q34。板卡使能接口 K3的一端与所述信号输入输出端口相连，同时板卡使能接口 K3与第三与门653的第一输入端相连,所述第三与门653的第二输入端与控制芯片62的第三过热保护关断信号输出接口相连，所述第三与门653的输出端与第三非门643的输入端相连，所述第三非门643的输出端通过继电器68的线圈接线端与电源电压相连。第三NPN型三极管的基极与所述第一非门641的输入端相连，所述第三NPN型三极管Q13的发射极连接第一负电压的同时与第一整流二极管Q31的负极相连，所述第一整流二极管Q31的正极与所述继电器68的第一触点相连，所述第三NPN型三极管Q13的集电极连接第一正电压的同时与第二整流二极管Q32负极相连，所述第二整流二极管Q32的正极与所述继电器68的第二触点相连，所述继电器68的第一公共端与所述输入调理电路的第一通道网络的信号输出端口相连。所述第四NPN型三极管的基极与所述第二非门642的输入端相连，所述第四NPN型三极管Q14的发射极连接第二负电压的同时与第三整流二极管Q33的负极相连，所述第三整流二极管Q33的正极与所述继电器68的第三触点相连，所述第四NPN型三极管Q14的集电极连接第二正电压的同时与第四整流二极管Q34的负极相连，所述第四整流二极管Q34的正极与所述继电器68的第四触点相连，所述继电器68的第二公共端与所述输入调理电路的第二通道网络的信号输出端口相连。根据上述描述的电路可以看出，所述控制器中的继电器连接输入调理电路的输出端，另外，控制器中的场效应管又与恒流产生电路以及信号输入输出端口相连，也就是说，只有当继电器动作时，场效应管使恒流产生电路与信号输入输出端口连接时，所述控制电路与恒流产生电路形成一个回路，当继电器不动作时，无论场效应管是不是能使恒流产生电路与信号输入输出端口连接，没有控制电压，电路的恒流产生电路部分不能工作。因此，控制电路中的继电器相当于整个电子负载单元使能的总开关。所述电子负载单元的具体工作状态如下:当电子负载单元正常工作时，控制芯片通过三条过热保护关断信号输出接口输出的过热保护关断信号都为I，第一通道使能接口与第二通道使能接口为控制电路输入信号0，板卡使能接口为控制电路输入I。根据非门和与门的逻辑转换之后，控制场效应管的缓冲器输出信号1，则场效应管导通，为恒流产生电路提供了供电电压。板卡使能接口以及过热保护关断信号输出接口输出的过热保护关断信号都为1，控制继电器的第三非门输出0，此时继电器的触点处于吸合状态。又因为两个通道使能接口输出的都是信号0，此时三极管不导通，继电器的触点通过二极管接到正电压，此时电子负载单元正常工作。当第一通道使能接口和第二通道使能接口为控制电路输入信号I时，经过逻辑转换之后，场效应管关闭，而此时三极管导通，继电器的触点接到负电压上，此时继电器控制输入调理电路的输出信号，使输出信号为负值，恒流产生电路不工作，电子负载单元不工作。当板卡使能接口为控制电路输入信号O时，控制继电器的第三非门输出信号1，则继电器不动作，继电器的触点接到接到负电压上，此时继电器控制输入调理电路的输出信号使输出信号为负值，恒流产生电路不工作，电子负载单元不工作。进一步的，当热 敏电阻组检测到电子负载单元在工作时负载温度过高，则过热保护关断信号输出接口输出的关断信号为0，此时经过逻辑转换后，场效应管关闭，继电器复位，即继电器的触点接到负电压，电子负载单元关闭，不工作。本实用新型实施例公开的控制电路增加了板卡使能接口控制的电路，通过过热保护关断信号、板卡使能接口输出的信号以及通道使能接口输出的信号控制三极管和继电器，进而控制整个电子负载单元是否工作，能够更有效的在温度过高时切断电子负载的回路，从而保护电子负载。进一步的，所述电子负载单元中的控制电路还可以包括:第四非门644，第五非门645，第六非门646，第七非门647。其中，所述第三NPN型三极管的基极与所述第四非门的输出端相连，所述第四非门的输入端与所述第五非门的输出端相连，所述第五非门的输入端与所述第一非门的输入端相连。所述第四NPN型三极管的基极与所述第六非门的输出端相连，所述第六非门的输入端与所述第七非门的输出端相连，所述第七非门的输入端与所述第二非门的输入端相连。[0104]本实用新型实施例公开的控制电路，每条通路通过两个串联设置的非门实现对三极管的控制，进而提闻电路的驱动能力。进一步的，所述电子负载单元还可以包括:风扇。所述控制芯片62的第六接口与风扇相连，所述风扇的转速由所述热敏电阻网络采集温度值，输入到控制芯片，所述控制芯片根据采集到的温度值进行控制。当温度正常时，所述风扇的转速与温度大小成正比关系；当温度过高时，风扇全速运转，此时，所述控制芯片会控制切断场效应管，且继电器复位，电子负载停止工作，温度下降，当温度降为正常时，控制芯片控制打开电子负载，此时电子负载正常工作，当温度再次过高时，会重复上述动作。本实施例公开的控制电路，风扇控制电路通过风扇的转动使系统温度降低，达到保护作用。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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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。
权利要求1.一种电子负载单元，其特征在于，与系统外的信号输入输出端口相连，包括: 与所述信号输入输出端口相连，接收控制信号，对所述控制信号进行比例变换产生电压信号并输出所述电压信号的输入调理电路； 控制端与所述输入调理电路相连，输出端与所述信号输入输出端口相连的多个恒流产生电路，所述多个恒流产生电路接收所述输入调理电路输出的电压信号，在所述电压信号的控制下产生相应的电流并输出； 与所述多个恒流产生电路的输入端相连的，对所述恒流产生电路进行开关控制的控制电路。
2.根据权利要求1所述的电子负载单元，其特征在于，还包括:与所述输入调理电路、多个恒流产生电路相连的，为所述输入调理电路、恒流产生电路提供电源的隔离电源产生电路。
3.根据权利要求1所述的电子负载单元，其特征在于，所述输入调理电路包括:一个运算放大器和多个通道网络，所述运算放大器的输出端分别与所述多个通道网络的输入端相连。
4.根据权利要求1所述的电子负载单元，其特征在于，所述输入调理电路包括:M个运算放大器、N个通道网络和并联通道选择跳线； 所述并联通道选择跳线包括多个接口，所述接口的数量不小于M+N-1 ； 所述M个运算放大器的输出端分别连接至所述并联通道选择跳线中不同的接口，其中，第一运算放大器的输出端同时与第一通道网络的输入端连接； 第二至第N通道网络的输入端分别连接至所述并联通道选择跳线中不同的接口。
5.根据权利要求3或4所述的电子负载单元，其特征在于，所述通道网络包括:第一电阻匹配网络，第一电压跟随器，第一缓冲器，第二电阻匹配网络； 第一电阻匹配网络的一端为所述通道网络的输入端，另一端依次通过第一电压跟随器以及第一缓冲器与第二电阻匹配网络的一端相连，所述第二电阻匹配网络的另一端为通道网络的信号输出端口，与第一恒流产生电路的控制端相连。
6.根据权利要求1所述的电子负载单元，其特征在于，所述恒流产生电路包括:第三运算放大器，第一电阻，第一 NPN型三极管，第二 NPN型三极管，第二电阻； 第三运算放大器的正相输入端为所述恒流产生电路的控制端，与所述输入调理电路的输出端相连，所述第三运算放大器的输出端通过第一电阻与第一 NPN型三极管的基极相连，所述第一 NPN型三极管和第二 NPN型三极管的集电极为所述恒流产生电路的输入端即电子负载的大电流供电端、与所述控制电路相连； 所述第一 NPN型三极管的发射极与第二 NPN型三极管的基极相连，所述第二 NPN型三极管的集电极与所述第一 NPN型三极管的集电极相连； 所述第二 NPN型三级管的发射极通过第二电阻与信号输入输出端口相连，所述第二NPN型三级管的发射极同时与所述第三运算放大器的反相输入端相连。
7.根据权利要求1所述的电子负载单元，其特征在于，当所述电子负载单元中包括2个恒流产生电路，且所述输入调理电路中并联通道选择跳线直接与2个运算放大器相连时，所述控制电路包括:第一热敏电阻网络，第三电阻，第三缓冲器，第一电容，控制芯片，第二热敏电阻网络，第四电阻，第四缓冲器，第二电容，第一非门，第一与门，第五缓冲器，第一场效应管，第二场效应管，第二非门，第二与门，第六缓冲器，第三场效应管，第四场效应管；第一热敏电阻网络依次通过第三电阻以及第一电容接地，同时第一热敏电阻网络依次通过所述第三电阻以及第三缓冲器与控制芯片的第一温度采集接口相连； 第二热敏电阻网络依次通过第四电阻以及第二电容接地，同时第二热敏电阻网络依次通过所述第四电阻以及第四缓冲器与控制芯片的第二温度采集接口相连； 第一通道使能接口与所述信号输入输出端口相连，同时第一通道使能接口与第一非门的输入端相连，所述第一非门的输出端与第一与门的第一输入端相连，所述第一与门的第二输入端与控制芯片的第一过热保护关断信号输出接口相连，所述第一与门的输出端通过第五缓冲器与第一场效应管以及第二场效应管的栅极相连，所述第一场效应管的漏极连接所述第一恒流产生电路的输入端，所述第一场效应管的源极与第二场效应管的漏极相连并连接驱动所述第一场效应管和第二场效应管的隔离电源的隔离地，所述第二场效应管的源极与所述信号输入输出端口相连； 第二通道使能接口与所述信号输入输出端口相连，同时第二通道使能接口与第二非门的输入端相连，所述第二非门的输出端与第二与门的第一输入端相连，所述第二与门的第二输入端与控制芯片的第二过热保护关断信号输出接口相连，所述第二与门的输出端通过第六缓冲器与第三场效应管以及第四场效应管的栅极相连，所述第三场效应管的漏极连接所述第二恒流产生电路的输入端，所述第三场效应管的源极与第四场效应管的漏极相连并连接驱动所述第三场效应管和第四场效应管的隔离电源的隔离地，所述第四场效应管的源极与所述信号输入输出端口相连。
8.根据权利要求7所述的电子负载单元，其特征在于，所述控制电路还包括:第三与门，第三非门，继电器线圈，第三NPN型三极管，第一负电压，第一二极管，继电器的第一触点，第一正电压，第二二极管，继电器的第二触点，继电器的第一公共端，第四NPN型三极管，第三二极管，第二正 电压，继电器的第四触点，第四二极管，继电器的第二公共端； 板卡使能接口的一端与所述信号输入输出端口相连，同时板卡使能接口与第三与门的第一输入端相连，所述第三与门的第二输入端与控制芯片的第三过热保护关断信号输出接口相连，所述第三与门的输出端与第三非门的输入端相连，所述第三非门的输出端通过继电器线圈接线端与电源电压相连； 第三NPN型三极管的基极与所述第一非门的输入端相连，所述第三NPN型三极管的发射极与第一负电压相连的同时与第一二极管的负极相连，所述第一二极管的正极与所述继电器的第一触点相连，所述第三NPN型三极管的集电极与第一正电压相连的同时与第二二极管负极相连，所述第二二极管的正极与所述继电器的第二触点相连，所述继电器的第一公共端与所述输入调理电路的第一通道网络的信号输出端口相连； 第四NPN型三极管的基极与所述第二非门的输入端相连，所述第四NPN型三极管的发射极与第二负电压相连的同时与第三二极管的负极相连，所述第三二极管的正极与所述继电器的第三触点相连，所述第四NPN型三极管的集电极与第二正电压相连的同时与第四二极管的负极相连，所述第四二极管的正极与所述继电器的第四触点相连，所述继电器的第二公共端与所述输入调理电路的第二通道网络的信号输出端口相连。
9.根据权利要求8所述的电子负载单元，其特征在于，所述控制电路还包括:第四非门，第五非门，第六非门，第七非门；所述第三NPN型三极管的基极与第四非门的输出端相连，所述第四非门的输入端与第五非门的输出端相连，所述第五非门的输入端与所述第一非门的输入端相连； 所述第四NPN型三极管的基极与第六非门的输出端相连，所述第六非门的输入端与第七非门的输出端相连，所述第七非门的输入端与所述第二非门的输入端相连。
10.根据权利要求7所述的电子负载单元，其特征在于，还包括:风扇； 所述控制芯片的 第六接口与风扇相连。
专利摘要本实用新型公开了一种电子负载单元，通过输入调理电路、恒流产生电路以及控制电路实现对汽车上各种电机的模拟，模拟电机消耗的电流。通过本实用新型公开的电子负载单元完成对电机控制器功能的测试，不需要真实的电机，也不需要电机加载器的参与，即可实现测试过程，操作简单，解决了现有技术中测试过程控制复杂的问题。另外，不采用真实的电机，节约了成本，由于本实用新型能模拟各种电机在不同的工况下消耗的电流，所以其适应性较强，运行平稳。
文档编号G05B23/02GK203117783SQ201320100820
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月6日 优先权日2013年3月6日
发明者赵军, 王永庭, 孙强, 王舜琰 申请人:北京经纬恒润科技有限公司