直流电子负载设计报告

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简易直流电子负载的设计分析

简易直流电子负载的设计分析

简易直流电子负载的设计分析简易直流电子负载的设计分析简易直流电子负载是用于测试电子装置、电源等的一种装置,它可以模拟若干种负载条件以测试相关设备的工作情况。

本文将介绍简易直流电子负载的设计分析,包括工作原理、设计思路、主要部件、关键技术和应用领域等方面的内容。

一、工作原理简易直流电子负载是一种能够模拟负载条件,从而测试其他设备的工作状况的装置。

它利用了一个能够提供模拟负载的电池和负载滑动电阻滑动电阻器来产生不同的负载条件,从而模拟各种应用条件。

使用直流电源将电负载连接到测试设备上,可以对测试设备的性能进行评估和测试。

二、设计思路简易直流电子负载的设计思路是通过使用可变电阻器和大功率开关晶体管来模拟不同的负载条件。

为了实现高精度、高性能的测试,需要使用高质量、高品质的元器件。

在设计过程中需要深入了解每个元件的标准和特性,以确定最佳的元件组合和设计方案。

三、主要部件简易直流电子负载的主要部件包括直流电源、继电器、抵抗器、电容、测量电路、温度保护等。

其中,高精度测量电路是保证电子负载性能最关键的部分,因此必须利用高性能IC 部件进行设计。

高精度电压采样电路和高精度电流采样电路是这一部分的核心。

四、关键技术简易直流电子负载的设计过程中需要掌握一些关键技术,包括负载控制、负载保护和热保护等方面。

负载控制要准确实现设定的负载条件,保护部件,保证负载的准确性和有效性。

负载保护要在工作时及时保护负载,同时需提高工作效率。

热保护作为一种常用的健康保护技术,对于长时间工作和大功率工作非常适用。

五、应用领域简易直流电子负载主要适用于各种电子产品的测试、研究和制造领域。

无论是电子设备的设计、测试、维护还是智能电表、逆变器、锂电池等产品的研究,简易直流电子负载都是必不可少的工具之一。

此外,汽车电子、太阳能电池板等领域也需要使用简易直流电子负载来测试设备的性能和可靠性。

总之,简易直流电子负载是一种重要的测试设备,可用于测试不同类型的电子产品,具有可靠性高、稳定性好、成本低等优点。

程控直流电子负载设计.

程控直流电子负载设计.

摘要电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量,靠功率管的耗散功率消耗电能的设备,它的基本工作方式有恒压、恒流、恒阻、恒功率这几种。

本设计从直流电子负载系统方案分析入手,详细讨论了整个系统的硬件电路和软件实现,并给出较为合理的解决方案。

为便于控制的实现和功能的扩展,采用了STC89C52 单片机作为核心控制器,设计了DA输出控制电路、AD电压电流检测电路、键盘电路、显示电路和驱动电路,通过软、硬件的协调配合,实现了整个设计。

通过运放、PI调节器及负反馈控制环路来控制MOSFET的栅极电压,从而达到其内阻变化。

这个控制环路是整个电路的核心实质,MOS管在这里既作为电流的控制器件同时也作为被测电源的负载。

控制MOS管的导通量,其内阻发生相应的变化,从而达到流过该电子负载的电流等恒定,从而实现四种工作模式。

本设计能实现电子负载的恒流控制:能够检测被测电源的电流、电压及功率并由液晶显示。

在额定使用环境下,恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),电子负载将根据设定值来吸收电流,流过该电子负载的电流恒定。

关键词:电子负载;恒流模式;PI调节;单片机控制AbstractThe principle of electronic load is within the control of the power MOSFET or transistor conduction flux, the power dissipated by the power tube power consumption of the device, and its basic operating mode and constant voltage, constant current, constant resistance, constant power these types.The design of system solutions from a DC electronic load analysis, a detailed discussion of the entire system hardware and software, and gives a more reasonable solution. In order to facilitate the implementation and control of the expansion, using STC89C52 microcontroller as the core controller designed DA output control circuit, AD voltage and current detection circuit, keyboard circuit, display circuit and driver circuit, through software and hardware coordination to achieve the entire design. By the op amp, PI regulators and negative feedback control loop to control the MOSFET gate voltage, so as to change its resistance. This control loop is the core substance of the circuit, MOS tube here both as a current control device also serves as the power supply under test load. Control MOS transistor conduction flux, its resistance changes accordingly, so as to flow through the electronic load current is constant, to achieve constant current mode.This design can achieve constant current electronic load control: the ability to detect the measured supply current, voltage and power by the LCD. The rated usage environment, the constant current mode regardless of the input voltage changes (in a certain range), the electronic load to absorb the current according to the set value, the flow through the constant current electronic load.Key words:electronic load; constant-current pattern; PI regulator; SCM control目录第1章绪论 (1)1.1 课题背景与意义 (1)1.2 直流电子负载的应用现状 (1)1.3 直流电子负载发展现状 (2)1.4 系统设计要求 (3)第2章方案论证 (5)2.1 电子负载的工作原理 (5)2.2 总体设计方案论证 (6)2.3 器件选型 (7)2.3.1 单片机的选择 (7)2.3.2 液晶显示模块 (8)2.3.3 D/A转换模块 (9)2.3.4 采样模块 (10)2.3.5 键盘模块 (11)2.3.6 电源电路模块 (11)2.4 软件设计方案 (12)第3章硬件系统设计 (13)3.1 单片机最小系统设计 (13)3.2 显示电路设计 (13)3.3 键盘电路设计 (14)3.4 D/A转换电路设计 (16)3.5 采样电路设计 (17)3.5.1 电流采样电路 (18)3.5.2 电压采样电路 (18)3.6 电源电路设计 (20)第4章软件系统设计 (23)4.1 PID调节原理 (23)4.1.1 PID参数设置 (24)4.1.2 PID设定值的调整 (24)4.2 软件介绍 (26)4.3 主程序流程图 (26)4.4 电压电流采样流程图 (27)4.5 显示子程序流程图 (28)4.6 D/A转换程序流程图 (29)4.7 按键子程序流程图 (30)第5章系统调试 (32)5.1 硬件调试 (32)5.2 软件调试 (33)5.3 软硬件综合调试 (33)第6章总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附录I (38)附录II (39)附录III (46)第1章绪论1.1 课题背景与意义在人们生活的多个领域都要用到负载测试,如充电电源试验、蓄电池放电试验以及购买电池、电源时等都需要负载测试。

简易直流电子负载的设计

简易直流电子负载的设计

简易直流电子负载的设计直流电子负载是用来模拟电子设备在不同负载下的工作状态,进行性能评估、设计验证和电源测试等应用。

本篇文章将介绍如何设计一款简易直流电子负载。

1. 功能需求根据负载的应用场景和测试要求,确定需要支持哪些电压和电流范围,以及是否需要具备恒压模式或恒流模式切换等功能。

2. 电路部分直流电子负载的核心电路包括电源电路和负载电路。

电源电路提供给负载电路所需的电压和电流,负载电路则通过调整电阻来模拟负载。

(1) 电源电路电源电路应有较好的稳压和保护功能,以提供可靠的工作环境。

在设计时可以考虑采用集成电路LM317的恒压电源,它拥有很好的输出稳定性,能够稳定地提供实验所需的直流电源。

具体参考图一图一 LM317电源电路(2) 负载电路负载电路是根据不同的测试要求设计的。

通常,它由电阻和开关组成。

通过控制开关状态,可以改变电流流过的电阻值,从而模拟不同的负载情况。

具体参考图二图二负载电路在此电路中,当开关S1和S2同时闭合,负载电路中的电阻为R1+R2,此时电流为I=V/R,R为R1+R2。

当仅闭合S2,电路中的电阻为R1,此时电流为I=V/R1。

3. 控制部分控制部分负责检测电路输入参数,控制负载电路中的开关状态,以实现恒压或恒流模式。

通过引脚连接信号发生器和AD转换器,可以实现对测试信号的自动控制和测量。

4. PCB设计根据电路设计要求,制作 PCB 设计图并下单生产。

需要注意的是,在 PCB的布局设计时,不同信号的逻辑分开布局,尽量避免出现复杂的交叉干扰。

5. 其他需要注意的是,电路部分虽然简单,但是在设计和实现的过程中,需要充分考虑设备的安全性和可靠性,尽量避免出现安全事故。

总之,设计简易直流电子负载需要考虑功能需求、电路部分、控制部分、PCB设计等各个环节。

只有当以上各个方面都考虑周全,才能制作出高质量的直流电子负载,以满足各种测试需求。

直流“电子负载”设计

直流“电子负载”设计

直流“电子负载”设计直流电子负载是一种能够模拟真实工作情况并对电流进行调节的设备。

它可以用于测试和验证直流电源、电池、太阳能电池和风能电池等直流电源的性能。

本文将介绍直流电子负载的设计原理、主要特点以及在各个领域的应用。

一、直流电子负载的设计原理直流电子负载的设计原理主要基于非线性电阻网络和控制电路。

通过控制电阻网络的状态,可以实现对电流的调节。

整个直流电子负载主要包括两个部分:控制电路部分和非线性电阻网络部分。

控制电路主要负责接收控制信号,并对非线性电阻网络进行控制。

控制信号可以来自于外部的操作控制台或者计算机控制界面。

在得到控制信号后,控制电路会根据信号的大小和方向调整非线性电阻网络的状态,从而实现对电流的调节。

非线性电阻网络由多个管脚连接起来,形成一个复杂的电阻网络。

通过调整各个管脚之间的电阻状态,可以实现不同的电流调节要求。

非线性电阻网络的设计需要考虑到电流的范围、精度和稳定性等因素,以确保直流电子负载的性能达到设计要求。

二、直流电子负载的主要特点1.高精度控制:直流电子负载能够对电流进行精确控制,可以满足各种电流调节要求,尤其适用于对电源和电池性能的测试和验证。

2.大电流容量:直流电子负载具有较大的电流容量,可以承受较高的电流负载,同时保持稳定的输出。

3.快速响应:直流电子负载能够迅速响应控制信号,并在极短的时间内实现电流的调节,以满足实时的工作需求。

4.多功能应用:直流电子负载可以根据需要进行不同的电流调节模式,如恒流、恒压、恒功率等模式,适用于不同的测试和验证场景。

5.保护功能:直流电子负载具有多种保护功能,如过流保护、过压保护、过功率保护等,可以有效保护被测试设备以及负载本身的安全性。

三、直流电子负载的应用领域1.电源测试:直流电子负载可以模拟负载情况,测试电源的性能指标,如输出电流、输出电压、稳定性等。

2.电池测试:直流电子负载可以模拟不同工作条件下对电池进行测试,如充放电测试、容量测试、循环寿命测试等。

直流电子负载报告()

直流电子负载报告()

摘要本系统主要以89S52单片机为控制核心。

恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。

工作于恒压方式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。

工作于恒压模式时,电流随电压变化,并且其比值为一固定不变的常数,且可设定.ADC0832采集数据,在数码管上显示数据,并可手动切换恒流恒压横阻工作模式。

一、系统方案1、方案比较与选择(1)恒压模式设计方案一:使用开关稳压电源方式。

这种方式效率较高,应用也比较普遍。

但在实际测试的过程中,发现纹波较大,不易控制。

故不采用此方案。

方案二:采用晶闸管,通过控制电路改变晶闸管导通角以实现恒压工作方式,性能稳定。

但价格较高,不宜使用。

方案三:采用LM324组成比较器,三极管上的电压经过R1与R2的分压送入运放正向输入端与给定值比较。

(2)恒流模式设计方案一:采用电流互感器对电流回路上器件的磁场进行反馈,构成恒流模块。

然而该电路的实现形式比较复杂,考虑到竞赛的时间限制,不采用此方案。

方案二:采用恒流二极管构成恒流模块,简单易行。

但恒流二极管的恒流特性并不是非常好且电流规格比较少,价格又比较昂贵。

故此方案也不可行。

方案三:选用运放LM358,将反相端输入端与输出端采用负反馈电路,在反馈电路中加入可调电阻,使得取样电阻上的电流可以微调,实现输出电流与理论值相同,大大提高了输出电流的精度,又由于运放的同相输入端的信号来自与数模转换模块的运放输出,稳定度很高。

所以采用方案三。

原理图如图所示,图中输出端取样电阻为0.5欧大功率电阻;(3)恒阻模式设计方案一:可以在恒流电路的基础上通过MCU检测到的输入电压来计算电流,达到恒阻的目的。

但这种方法响应较慢,只适用于输入变化较慢,且要求不高的时候,所以不予采用。

方案二:搭建硬件电路实现。

通过可调电阻分压,并使用运放构成反馈,经过三极管调整电路达到恒阻效果。

直流电子电子负载设计

直流电子电子负载设计

直流电子负载设计报告摘要本系统设计的直流电子负载以AT89S52单片机为主控芯片,以数模转化器DAC0832输出控制电压,经过运算放大器放大合适倍数以控制电流及电压参数,并使用模数转化器ADC0809测量电压电流参数,各个参数通过LCD12864液晶显示。

经检测,本系统电流能力达6A,稳压幅值为2V-17V,符合题目要求。

本系统同时还拓展了过压过流保护功能,设计方案具有实际应用价值。

关键词:直流电子负载AT89S52 DAC0832 ADC0809一、方案选择及论证:1、主控部分方案一:此方案采用PC机实现。

它具有在线编程、在线仿真的功能,这让调试变得方便,而且人机交互友好,但是PC机输出信号不能直接与A/D,D/A通信,需要电平转换兼容,硬件的合成需在线调试,所以较为繁琐,很不简便,而且在一些环境比较恶劣的场合,PC机的体积大,携带安装不方便,性能不稳定,给工程带来很多麻烦。

方案二:此方案采用AT89S52八位单片机实现。

单片机软件编程的自由度大,可通过变成实现各种各项的算数算法和逻辑控制,而且体积小,硬件实现简单,安装方便,既可以单独对A/D,D/A控制,还可以与PC机通信。

AT89S52将具有多种功能的8位CPU 与FPEROM结合在一个芯片上,为很多嵌入式控制应用提供了非常灵活而又价格适宜的方案,性价比高。

综上所述,在主控部分,我们选择方案二。

2、模拟负载模块方案一:双极型晶体管模拟负载晶体管是通过一定的工艺,将两个PN结结合在一起的器件。

通过基极电流可以控制集电极电流,从而可达到控制晶体管作为一个可变负载的目的。

文献17中利用大功率晶体管作为一个电子负载,晶体管作为负载连接电池和光电装置,Ushift是加载晶体管基极和集电极的电压,Upv是光电装置上的压降。

由于晶体管属于电流控制器件,在控制变化速度上较慢,因此适合模拟一些电流恒定或是变化缓慢的实际负载。

其次,晶体管还存在温度系数为负的问题,所以在使用过程中还需要考虑温度补偿的问题。

直流电子负载设计报告

直流电子负载设计报告

直流电子负载设计报告(侯进高业林伍贯礼)指导老师周晓波王森摘要:本文论述了直流电子负载的设计思路和过程。

本电子负载采用A T89S51 单片机作为系统的控制芯片,可实现以下功能:电子负载有恒流和恒压两种模式,可手动切换。

恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。

工作于恒压模式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。

AD模块接受电路电压和电流模拟信号,转化为数字信号,经液晶模块同步显示电压和电流。

包括控制电路(MCU)、驱动隔离电路(PWM波)、主电路、采样电路、显示电路、基准电路等;能够检测被测电源的电流值、电压值;各个参数都能直观的在数码管上显示。

关键词:电子负载;单片机(MCU);模数(A/D).PWM.一,引言在电路中,负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置,它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。

如电炉子将电能转化为热能;电灯将电能转化为光能;蓄电池将电能转化为化学能;电机将电能转化为动能。

这些都是负载的真实表现形式。

负载的种类繁多,但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。

在实验室,我们通常采用电阻、电容、电感等或它们的串并联组合,作为负载模拟真实的负载情况。

进行电源设备的性能实验。

电子负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。

电子元件一般为功率场效应管(Power MOS)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率半导体器件。

由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体,使得负载的调节和控制易于实现,能达到很高的调节精度和稳定性。

同时通过灵活多样的调节和控制方法,不仅可以模拟实际的负载情况,还可以模拟一些特殊的负载波形曲线,测试电源设备的动态和瞬态特性。

这是电阻等负载形式所无法实现的。

二,总体方案论证与设计电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。

简易直流电子负载

简易直流电子负载

简易直流电子负载设计报告一,引言在电路中,负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置,它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。

如电炉子将电能转化为热能;电灯将电能转化为光能;蓄电池将电能转化为化学能;电机将电能转化为动能。

这些都是负载的真实表现形式。

负载的种类繁多,但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。

在实验室,我们通常采用电阻、电容、电感等或它们的串并联组合,作为负载模拟真实的负载情况。

进行电源设备的性能实验。

电子负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。

电子元件一般为功率场效应管(Power MOS)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率半导体器件。

由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体,使得负载的调节和控制易于实现,能达到很高的调节精度和稳定性。

同时通过灵活多样的调节和控制方法,不仅可以模拟实际的负载情况,还可以模拟一些特殊的负载波形曲线,测试电源设备的动态和瞬态特性。

这是电阻等负载形式所无法实现的。

二,总体方案论证与设计电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。

设计和制作一台电子负载,有恒流和和恒压两种模式,可手动切换。

恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。

工作于恒压模式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。

外接12V稳压电路。

要求:(1)负载工作模式:恒压(CV)、恒流(CC)两种模式可选择。

(2)电压设置及读出范围:1.00V~20.0V。

(3)电流设置及读出范围:100mA~3.00A。

(4)显示分辨能力及误差:至少具有3位数,相对误差小于5%。

恒流模块和恒压模块共用一个基准电压12v,并且通过开关实现两种模式的转换,用A/D转换器把电路中的电压电流的模拟信号转换为数字信号,然后通过单片机来程控从而重置电压电流,用数码管液晶显示同时呈现即时电压电流。

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直流电子负载设计报告
(侯进高业林伍贯礼)指导老师周晓波王森
摘要:本文论述了直流电子负载的设计思路和过程。

本电子负载采用AT89S51 单片机作为系统的控制芯片,可实现以下功能:电子负载有恒流和恒压两种模式,可手动切换。

恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。

工作于恒压模式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。

AD模块接受电路电压和电流模拟信号,转化为数字信号,经液晶模块同步显示电压和电流。

包括控制电路(MCU)、驱动隔离电路(PWM波)、主电路、采样电路、显示电路、基准电路等;能够检测被测电源的电流值、电压值;各个参数都能直观的在数码管上显示。

关键词:电子负载;单片机(MCU);模数(A/D).PWM.
一,引言
在电路中,负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置,它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。

如电炉子将电能转化为热能;电灯将电能转化为光能;蓄电池将电能转化为化学能;电机将电能转化为动能。

这些都是负载的真实表现形式。

负载的种类繁多,但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。

在实验室,我们通常采用电阻、电容、电感等或它们的串并联组合,作为负载模拟真实的负载情况。

进行电源设备的性能实验。

电子负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。

电子元件一般为功率场效应管(Power MOS)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等功率半导体器件。

由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体,使得负载的调节和控制易于实现,能达到很高的调节精度和稳定性。

同时通过灵活多样的调节和控制方法,不仅可以模拟实际的负载情况,还可以模拟一些特殊的负载波形曲线,测试电源设备的动态和瞬态特性。

这是电阻等负载形式所无法实现的。

二,总体方案论证与设计
电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。

设计和制作一台电子负载,有恒流和和恒压两种模式,可手动切换。

恒流方式时不论输入电压如何变化(在一定范围内),流过该电子负载的电流恒定,且电流值可设定。

工作于恒压模式时,电子负载端电压保持恒定,且可设定,流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。

外接12V稳压电路。

要求:
(1)负载工作模式:恒压(CV)、恒流(CC)两种模式可选择。

(2)电压设置及读出范围:1.00V~20.0V。

(3)电流设置及读出范围:100mA~3.00A。

(4)显示分辨能力及误差:至少具有3位数,相对误差小于5%。

恒流模块和恒压模块共用一个基准电压12v ,并且通过开关实现两种模式的转换,用A/D 转换器把电路中的电压电流的模拟信号转换为数字信号,然后通过单片机来程控从而重置电压电流,用数码管液晶显示同时呈现即时电压电流。

原理图如下所示。

2.1参数设计方案
方案一:通过手动调节滑动变阻器来调节恒流源和恒压源两种模式下的电压,其缺点是调节耗时费力,准确度不高。

但操作简单易懂。

方案二:利用A/D 转换把模拟信号转换为数字信号,在利用单片机程控来修改电压电流参数,此方案精确度高,操作技术要求很高,节省时间。

2.2恒流恒压设计方案
方案一:
1 定电流模式(CC mode )
方案一:在定电流工作模式时,电子负载所流入的负载电流依据所设定的电流值而保持恒定,与输入电压大小无关,即负载电流保持摄定值不变。

显 示 按键输入


机 A/D 转换 PWM 控制 电流检测 电压检测
功率控制
这个图是一个最常用的恒流电路,这样的电路更容易获得稳定及精确的电流值,R3 为取样电阻,VREF 是给定信号,电路工作原理是:当给定一个信号时VREF,如果R3 上的电压小于VREF,也就是OP07 的-IN 小于+IN,OP07 加输出大,使MOS 加大导通使R3 的电流加大。

如果R3 上的电压大于VREF 时,-IN 大于+IN,OP07 减小输出,也就降了R3 上的电流,这样电路最终维持在恒定的给值上,也就实现了恒流工作。

如给定VREF 为10mV,R3 为0.01 欧时电路恒流为1A,改变VREF 可改变恒流值,VREF 可用电位调节输入或用DAC芯片由MCU 控制输入,采用电位器可手动调节输出电流。

如采用DAC 输入可实现数控恒流电子负载。

恒阻功能,在有些数控电子负载中并不设计专用电路,而是在恒流电路的基础上通过MCU 检测到的输入电压来计算电流,达到恒阻功能的目的,比如要恒定电阻为10 欧时,MCU 检测到输入电压为20V,那么会控制输出电流为2A,但这种方法响应较慢,只适用于输入变化较慢,且要求不高的场合。

专业的恒阻电子负载都是由硬件实现的。

2 定电阻模式(CR mode)
在定电阻工作模式时,电子负载所流入的负载电流依据所设定负载电阻和输入电压的大小而定,此时负载电流与输入电压呈正比例,比值即是所设定的负载电阻,即负载电阻保持设定值不变。

恒阻功能,在有些数控电子负载中并不设计专用电路,而是在恒流电路的基础上通过MCU 检测到的输入电压来计算电流,达到恒阻功能的目的,比如要恒定电阻为10 欧时,MCU 检测到输入电压为20V,那么会控制输出电流为2A,但这种方法响应较慢,只适用于输入变化较慢,且要求不高的场合。

专业的恒阻电子负载都是由硬件实现的。

3 定电压模式(CV mode)
在定电压工作模式时,电子负载所流入的负载电流依据所设定的负载电压而定,此时负载电流将会增加直到负载电压等于设定值为止,即负载电压保持设定值不变。

图中MOS 管上的电压经R3 与R2 分压后送入运放IN+与给定值进行比较,如图所示,当电位器在10%时IN-为1V,那么MOS 管上的电压应为2V。

方案二:
基本电路为除虚线框⑤和两个万用表以外的部分,由恒压电路、恒流电路、过流保护电路、驱动电路组成。

V =12V输入电压,经过限流电阻R1到三端可调分流基准源U1(TL431)的阴极K后,由参考端R得到输出基准电压VR为2.5V,经电阻R1到调整滑动变阻器R6,一路经电阻R2为U3A提供电压,另一路经电阻R7为U3C提供电压。

与方案一的区别是用开关可以切换恒流源和恒压源,并且两种模式共用一个场效应管,方案二还多了一个过流保护模块,故我们选择方案二进行设计。

2.3功率控制方案选择:
方案一:另一种功率控制方案是:恒压源和恒流源分开使用两个场效应管。

方案二:一种功率控制方案是:恒压源和恒流源共用同一个场效应管。

经比较,故选方案二进行实验设计。

2.4显示方案选择:
方案一:电压和电流的显示可以用数码管,但数码管的只能显示简单的数字,其电路复杂,占用资源较多,显示信息少,不宜显示大量信息。

方案二:使用功能更好的液晶显示,增加显示信息的可读性,看起来更方便。

而JM1602C 字符点阵液晶模块有明显的优点:微功耗,尺寸小,超薄轻巧,显示信息量大,字迹美观,视觉舒适,而且容易控制。

经比较,故选用方案二进行设计。

三.芯片介绍
3.1HCPL-7805
HCPL- 7805 系列为 3 端正稳压电路,TO-220 封装,能提供多种固定的输出电压,应用范围广。

内含过流、过热和过载保护电路。

带散热片时,输出电流可达 1A。

虽然是固定稳压电路,但使用外接元件,可获得不同的电压和电流。

主要特点:输出电流可达 1A;输出电压有:5V;过热保护;短路保护;输出晶体管 SOA保护。

图 3-1 HCPL7805。

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