一直想制作一个适用于板卡的负载测试工具，我们用的板载都是12V或5V以下电源轨，电流几A到几十A都有，动态载跳变斜率要大一些，一般电子负载仪器由于自身参数设计及焊接负载线存在寄生参数等问题，动态负载跳变斜率都不会太大，实测效果也远远达不到设定值。
这次得捷电子支持力度很多，趁着这次机会把放下的东西又拾起来开始鼓捣一下。
电子负载有很多种类型，恒压、恒流、恒阻、恒功率等，板上很多POL BUCK电路都是恒压电路，所以一般用恒流电源去检验，这里就先简单介绍下恒流工作模式的原理。
基本原理是负反馈控制，采样流过功率管的电流与设置值进行比较，通过控制功率管驱动电压调整其开通深度，使其工作在线性放大区（非完全导通）。如果负载电流偏小，采样电阻电压会降低小于设定值，运放加大输出，MOS导通程度加深，输出回路电流加大；相反如果负载电流偏大，运放减小输出，MOS输出回路电流降低，从而实现恒流工作。
电子负载简单理解就是功率管是一个可变电阻，负载电流以热能形式耗散在功率器件上。因此制作这种电子负载功率需要特别注意功率管选型，SOA工作区要合理，同时器件封装这里特别选用了Dual cooling加上散热片实现双面散热。
这里再强调一个点就是参考电压要尽量准确，减少各种工作条件下的变化。之前遇到过TL432工作不稳定情况，内部Vref是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端，只有当REF端(同相端)的电压非常接近 Vref(2.5V)时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过三极管的电流将从1到100mA变化。注意这里有最小工作电流，因此串联电阻一定要计算准确，IKA要至少大于1mA。
结合上面基本原理图和连接需求，基本逻辑框图如下：
下面是原理图绘制：
考虑到高温容易烧管，因此添加了过温保护电路，温度先设定了90°C触发，过温后会将MOS驱动端拉低，从而停止MOS工作。为了方便使用，增加了温度状态指示灯，LED1为绿灯，LED2为红灯，工作状态如下：
正常上电，MOS工作，绿灯亮红灯灭；90°C过温后，MOS停止工作，绿灯灭红灯亮；温度降低后，MOS继续工作，绿灯亮红灯灭。（这里有设置一定的温度回滞）
温度sensor采用简单的NTC电阻，应靠近发热源功率管中心区域，受散热片安装高度影响，选型为0402贴片热敏电阻10KΩ±1%，具体型号为SDNT1005X103F3380FTF，从datasheet上看起阻值变化基本随温度成线性变化。
为了调试方便，板上逻辑器件采用12V和5V供电，这里添加了7805 LDO，电流能力足够用，12V是从大板上外接过来，也可以使用外部直流源单独供电。
PCB绘制：
这里想要说下有条件还是要选用精度高温漂小的合金电阻，先不用考虑成本，封装选用了2512，走线推荐开尔文走类差分线，以及特殊焊盘不引入焊接阻抗，可以很大提高采样精度，下面是ADI有篇文章曾讲解过原理并且做过了验证。
下面是打样回来的板子：
进行器件焊接：
初步调试，先验证了温度保护，避免后面带载烧器件，功能逻辑没问题，能够正常触发。
安装散热片并先用直流源测试，因为直流源可以设置过流保护，等功能验证没问题了再放入大板中验证。
这里又详细验证了NTC精度，与热成像拍到的温度进行对比，觉得NTC还是比较接近理论值的。
接下来又测了一下恒流精度，总体效果还是可以的，但还有提升空间，毕竟现在临时用的1%电阻设定，以及后面继续优化散热和走线还会有一些改善。
放入大板验证测试。
以下为视频演示：
