人为电压误差？炬为直流电子负载仪的秘密

Hi，我是西山云舞，爱分享的无厘头伪极客，5年环保/危废、8年电子硬件开发/管理、8年自闭症教育行业经验，欢迎关注！

话说之前买了一台炬为直流电子负载仪。

我使用过程中，发现V- 不需要连接也能读取电压。

连接了V-后，给电子负载设置了3.00A电流，实测I+电流线上只有1.66A的电流。

而V-电压传感线上承担了余下1.31A的电流。这会导致严重的电压误差。

我仔细观察线路板，下图中黄色箭头所指是串联在电流正输入端的共阴极半桥二极管，型号存在remark的现象，看的不太清楚。右下角是两枚深圳合力为的HLW8110电能计量IC。

这枚芯片性能不俗，精度能保证0.1%，内部集成二个∑-Δ型ADC，和一个高精度的电能计量内核。能作为交流或直流的电流，电压和功率测量。

电流和电压输入通道都支持前置放大器的倍数设置。一般来说这台负载仪的需求一个HLW8110能满足了：V-端子作为系统地，V+分压后连入HLW8110的VP，I+和I-直接连入HLW8110的IAP、IAN。采样电阻产生的微小压降对假负载功率管的驱动并没有什么影响，也不会产生正反馈。但厂家用了两枚HLW8110，左边一枚用来检测电流，右边用来检测电压，似乎是为了保证假负载功率管于I检测回路共地，提高负载电流的控制精度；也或者是想实现V和I检测回路不共地，以适应更灵活的应用场景。

串联在电流检测回路 I- 侧的R1和R2，两个2mΩ电阻并联作为电流传感器。R3则连接了I-与V-端子，具体作用不明，似乎是为了把 I 回路和 V 回路提供一个低阻抗的地电位连接。就是这个电阻导致了V-电压检测线走大电流。另外，I+与V+之间保留了一个防反接保护二极管的焊盘，但没有安装。

跟商家的客服沟通了，想不到客服的专业程度非常好，直接告诉我，这是防止小白用户反接的措施。让我拆掉两个零件就可以变成真正的四线制。

具体是这两个元件，左边一个是2mΩ的电阻，右面一个是1A保险丝。黄色箭头所指是一个防反接二极管，右边阳极连接V-、左边阴极连接I-。正确接线的情况下，V-电位比I-更低，二极管处于截止状态；如果V+与V-接反了，二极管就会导通，导致待测电源短路，待测电源与负载两者必有死其一，除非待测电源及时启动过流保护。不拆这两个原件的话，理论上接错线是待测电源过流，但这个1A保险管想不到能起什么作用。

拆之后用万用表测I-与V-时间约有60kΩ的不稳定阻值，原因有待查明，怀疑是是HLW8110电能计量IC的供电回路没有分开导致的。

我给了一些改进的建议，例如增加一个取样电阻和切换电路，以解决小电流测量精度低的问题，卖家客服表示会提交厂商，但不愿意提供原理图，这完全可以理解。

打算自己描画电路图，但是多层PCB不好描，还是以后再说。PCB上写满了字，很有意思，感觉开发人员乐在其中，但也显得不太规范。经检查所用的功率管是全新的IRFP264。

极限参数Tj150℃，250V、38A、280W@Tc=25℃，当散热器温度80℃时，单管能耗散100W（涂导热硅脂直接接触）。这台负载仪改一下散热器应该能直接上40A，400W。

有机会再进一步改改这个有趣的玩具。您的肯定是我的动力。如果觉得对您有帮助，记得打赏、点赞、收藏、转发哦，谢谢！

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～