一、电源与负载的基础认知

电源，涵盖 AC/DC 电源及电池，其核心要义在于为用电装置供应电能。与之相连并接纳电能的组件，统称为负载。直流电子负载，作为一类关键的测试设备，在直流电源的调试检测中扮演着举足轻重的角色。

二、直流电子负载的构成与功能

直流电子负载运作时，靠调控内部功率 MOSFET 或晶体管的导通量，依循功率管的耗散功率来消纳电能。其卓越之处在于，能精准检测电源电压、细致调节负载电流，且具备模拟负载短路、高速动态拉载等功能，这些特性使其成为直流电源测试环节中不可或缺的利器，广泛适用于电池、太阳能电池板、LED 驱动器、DC-DC 转换器以及燃料电池等众多直流电源的测试场景。

三、直流电子负载的工作模式详解

（一）恒流（CC）模式

将电子负载设定于恒流模式，核心表现为无论电压如何波动，电流值始终保持恒定。需着重注意，此模式下电压不可进行编程设定。一旦 DUT 施加的电压超出规定电流范围所容许的电压值，电子负载的过压保护机制即刻启动，致使跳闸并切断输入。

在电流值设定方面，可在高量程与低量程的范围内予以编程。若所设量程值处于量程重叠区间，负载将默认选取低量程。倘若电流配置逾越低量程范畴，负载则自动校准输入至低量程内的峰值。常见的恒流电路如图所示，

凭借该电路可便捷获取高精准度的电流值。其中，R3 承担取样电阻的角色，VREF 为给定信号源。当赋予 VREF 信号时，若 R3 上的电压低于 VREF，即 VOP07 的 - IN 小于 + IN，OP07 增大输出功率，提升 MOS 导通程度，相应地，流经 R3 的电流也随之增大。反之，若 R3 上的电压高于 VREF，即 - IN 超过 + IN，OP07 减少输出，MOS 导通程度降低，流经 R3 的电流亦相应减小。借此，电路得以始终保持恒定的电流供应，达成恒流工作的目标。

（二）恒压（CV）模式

电子负载处于恒压模式时，负载模块旨在消耗足额电流，以掌控电源电压，使其契合程序预设的数值。CV（恒压）操作设立了电流限制。当负载电流处于电流限制所框定的区间内，输出电压方能维系程序所设定的状态。

然而，当输出电流触及电流极限时，设备将不再延续恒压模式，输出电压亦不再恒定。此时，电子负载转而调节输出电流，使其契合电流限制设定。若电压持续攀升，直至逾越规定电流范围所允许可电压或最大功率阈值，过压保护机制将激活，触发跳闸并关停输入。恒压电子负载电路图如图所示。MOS 管上的电压经 R2 和 R3 分压处理后输入运放 + IN，与给定值展开对比。A 点电压的波动会引发 R2 上的电压变动，经 LM358 运放作用后，影响 Q1 的导通程度，进而约束 A 点电压波动，确保 A 点恒压状态。

（三）恒阻（CR）模式

电子负载处于恒阻模式时，模块所消耗电流与电压呈正比关系。电阻可在三个重叠电阻范围（高、中、低）内予以编程设定。负载将择取与编程电阻值相匹配的范围。若电阻值落入范围重叠区间，负载将优先选取分辨率最优的范围。一旦当前输入设定超越所选量程，负载将自动校准输入设置，调整至新选量程内最切近的可用值。电路中，A 和 B 两点的电压经 R4 施加于 LM358 的 + IN 脚，从而掌控 R1 上的电压，进而在 R1 中形成对应电流。AB 两点电压与电路中电流的比值，即构成 AB 两点的等效电阻。当 AB 两点电压发生变动时，R1 上的电压随之调整，流经 R1 的电流亦相应改变，借此保障电路的恒阻属性。

（四）恒功率（CP）模式

电子负载处于恒功率模式时，负载模块依据程序预设的恒功率数值，动态调整被测设备的功耗。借助测量输入电压与电流，进而调控输入功率，并依据 AD 转换器的测试数据流实时校准输入功率。当下，多数电子负载采用恒流电路来兑现恒功率功能。其原理是 MCU 采样输入电压后，依循设定功率值核算输出电流。当然，亦可借助硬件手段达成，图示为经硬件实现恒功率的方块图。

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