简易直流电子负载的设计

简易直流电子负载

摘要：电子负载是用于电力电子技术、自动控制技术和计算机技术设计来实现的测试被测电源的电子装置。本文介绍直流电子负载的原理和设计结构的电路。直流电子负载电路由显示电路、恒流电流负载、采样电路、单片机D/A转换电路等组成。在这里以89C52单片机为最小系统，通过运放、负反馈控制场效应管的栅极电压（V gs）控制让其内阻发生变化，从而来实现恒流模式。我们也可通过键盘输入，实现恒流模式。不论输入一定范围内电压如何变化，流过电子负载的电路恒定，而且电流值可以设置。设定值通过按键送入最小系统，然后通过D/A转换器输出电路产生基准电压送入单片机与实际电压进行比较测试，最后用A/D转换器将电路中电流、电压的模拟信号转变为数字信号，直至数码管显示显示出实时的电流。

关键词：恒流源；单片机；电子负载；D/A转换电路；A/D转换；

Simple dc electronic load

Abstract：Electronic load is used in power electronic technology, automatic control technology and computer technology to realize the test is measuring the power electronic devices.This paper introduces the principle and design of dc electronic load of the structure of the circuit.Dc electronic load circuit composed of display circuit, constant current load, sampling circuit, D/A conversion circuit, etc.Here with 89 c52 as the minimum system, through the op-amp, negative feedback control field effect tube grid voltage (V gs) control to change its internal resistance, thus to realize constant current mode.We also can through the keyboard input, realize constant current mode.Regardless of the input voltage within a certain range of change, through the electronic circuit of constant load, and the current value can be set.Set value through the key into the smallest system, and then through the D/A converter output circuit to produce reference voltage into single chip microcomputer and the actual voltage comparison test, finally using A/D converter circuit of current and voltage analog signals into digital signals, until the digital tube display shows real-time current.

Keywords: Constant current source;Single chip microcomputer;Electronic load;D/A conversion circuit;A/D conversion;

第1章    前言
第2章    直流电子负载的总设计
   2.1 设计要求
   2.2 直流电子负载的工作原理及定义
   2.3 总体方案设计
       2.3.1 控制单元选择
       2.3.2 恒流电子负载电路选择
       2.3.3 电压、电流检测电路选择
       2.3.4 显示方案选择
       2.3.5 键盘接口设计选择
   2.4 直流电子负载的总框图
第3章    电路框图及组成原件
         3.1 恒流电路的设
         3.2 A/D、D/A转换电路的设计
         3.3 键盘显示电路的设计
         3.4 电压、电流采样电路的设计
         3.5 保护电路的设计（过流、过压保护、短路保护）
         3.6 单片机模块的设计
3.7 总电路图计
第4章    软件程序设计（仿真）
         4.1 软件总流程图
         4.2 主程序
第5章    总结
参考文献
致谢

第1章前言

新世纪以来,我国经济快速发展,在各行各业取得了前所未有的进展。随着电子技术的快速发展,人们的生活可以使用多个地区直流电子负载测试。通常电池放电测试,开关电源,变压器,买电池等等都需要负载测试。直流电子负载的应用历史悠久,更广泛。在实验室中,利用电子设备的特点,分析了电路,并使用电子元件建立电子电路仿真直流负载,可以实现恒流、恒压。直流电子负载可以模拟真实的环境,另一方面,电器,与传统的模拟电阻负载相比具有体积小、效率高、通信、电源、电池等领域有广泛的应用。而且直流电子负载的原则是控制电力MOSFET晶体管或导通,功率管的功耗能耗设备。特别是在恒压恒流的吸收或吸收电流,电压和电流范围设定的突变等传统方法不能解决的领域,可以显示更多的优越性能。

国外直流电子负载虽然型号种类多，但也复杂，且我国却很少，几乎没有相关的指标来对直流电子负载的定义、检验要求、检验规则，安全性能指标等进行标准化。所以在产品质量、性能指标差异比较大。

电子负载是一种手控制仪表的作用功率吸收装置,主要作用是测试直流电源的状态。一般来说,允许直流电子负载输出电流和输出电压变化迅速高输出阻抗,但由于直流电子负载吸收电能,所以我们经常成为当前的“吸收器。在正常情况下,电子负载额定功率从几十个W到成千上万的W,额定电流从几安培到几百安培,额定电压从几伏到成千上万的V,所以直流电子负载可以用作一个恒定的直流电压、直流电流测试,和保护。直流电子负载在某些情况下,我们可以提高测试速度,所以我们在寿命试验和正确使用是至关重要的。

总结

时间过的很快，三个多月的毕业设计已经告一段落了。记得大三上学期快要结束时，我接到这个论文课题《简易直流电子负载》。当时，我感觉自己破天荒了，自己要设计一个这样的电路。虽然课题很接近我学习的课程，但让我无从下手。幸好我的指导老师——杜老师，一直鼓励和指导。之后一周内我去图书馆查阅资料，去设计各部分硬件。恒流电子负载相关的资料可以说网上杂七杂八的，我只能去找我的指导老师。杜老师给我讲了很多的恒流电子负载的原理，就是将被测电源加在负载两端，工作在恒流模式下,流过负载的电流值恒定不变。

终于我将最核心的部分——恒流电路及电压采样电路设计了出来。之后再去研究各路衔接的接口，引脚的功能。虽然有点懵懂的样子，但是在本次毕业设计中我最大的收获就是自己怎么去查资料和解决问题。

我希望以后，我会把这个电路继续研究，争取把实物做出来，并且完善电路的功能。感谢老师一路对我的支持，老师你无私的奉献让我无法用语言来表达。只能说：老师真的很感谢你！

参考文献

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