简易直流电子负载设计
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。
简易直流电子负载设计
简易直流电子负载设计报告摘要：本文论述了简易直流电子负载的设计思路和过程。
直流电子负载采用MSP430G2553单片机作为系统的控制芯片，可实现以下功能：在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
AD模块接收电路电压和电流模拟信号，转化为数字信号，经液晶模块12864同步显示电压和电流。
系统包括控制电路(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；具有过压保护功能;能够检测被测电源的电流值、电压值；具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能；各个参数都能直观的在液晶模块上显示。
关键词：电子负载；单片机（MCU）；模数（A/D）.PWM波.一、引言电子负载用于测试直流稳压电源的调整率，电池放电特性等场合,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。
二，总体方案论证与设计设计和制作一台电子负载，在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
要求：（1）负载工作模式：恒流（CC)模式；（2）电压设置范围：0～10V；（3）电流设置范围：100mA～1000mA，设置分辨率为10mA，设置精度为±1%；（4）直流稳压电源负载调整率：测量范围为0.1%～19.9%，测量精度为±1%。
（5）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。
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。
简易直流电子负载
简易直流电子负载简介直流电子负载是一种可在实验室或工业环境中模拟负载条件以测试电源或电池性能的设备。
它通常用于测试电源效率、电池容量、保护功能等方面。
本文将介绍一款简易直流电子负载的设计和制作过程。
设计原理核心部件简易直流电子负载的核心部件是负载电阻和功率调节装置。
负载电阻通常由多个细丝电阻组成，通过调整细丝电阻的接入数量实现不同负载阻值的模拟。
功率调节装置则用于调节负载的电流和功率输出。
控制回路简易直流电子负载的控制回路由微控制器（MCU）和电流采样模块组成。
MCU 负责接收输入的控制信号，并通过与电流采样模块的交互来实现对负载电流的精确控制和测量。
显示与操作为了方便用户操作和监测电流输出，设计中还包括了显示屏和操作按钮。
通过显示屏可以实时显示负载电流、功率和设定参数等信息。
操作按钮则用于调整负载的工作模式和参数。
制作过程材料准备准备以下材料以制作简易直流电子负载：1.电阻：选用合适的多个细丝电阻，以满足不同的负载阻值需求；2.散热器：用于散热以保证负载的稳定工作；3.微控制器板：选用具备足够的IO口和ADC输入引脚的开发板；4.显示屏和操作按钮：选用合适的尺寸和接口的显示屏，以及用于操作调整参数的按钮。
电路连接按照设计电路图将电阻、散热器、微控制器板、显示屏和操作按钮等元件连接起来。
确保连接正确可靠，并注意保护电路免受短路和过流等问题。
程序开发根据控制要求，编写程序代码并烧录到微控制器板中。
程序应该实现以下功能：1.接收并解析用户的控制信号；2.根据控制信号调整负载电流和功率输出；3.实时采集并显示负载的电流、功率和设定参数。
散热设计在负载电阻和功率调节装置周围安装散热器，并确保散热器与电路紧密接触，以提高散热效果。
此外，还可以在散热器上添加风扇以增强散热效果。
完成调试完成以上步骤后，对整个系统进行调试和测试。
确保负载能够按照设定的电流和功率输出稳定工作，并能够准确采集和显示相关参数。
使用和注意事项使用简易直流电子负载时，应注意以下事项：1.确保输入电源符合设备要求，避免过压或过流对设备造成损坏；2.在使用高功率输出时，注意散热情况，避免设备过热；3.操作合理，并遵循设备的使用说明，以免发生意外和设备损坏。
简易直流电子负载设计
简易直流电子负载设计【摘要】电子负载可以模拟真实环境中的负载（用电器），与传统的模拟电阻性负载相比具有节能、体积小、重量轻、成本低、效率高等优点。
本系统详细讨论了直流电子负载系统的硬件电路和软件实现，给出了较为合理的解决方案。
为了便于控制和功能的实现，采用了TI公司的MSP430高性能控制模块，设计了AD控制电路和相关的检测电路、校正电路、键盘电路、显示和驱动电路等，通过软硬件的协调配合，完成了整个的设计，较好实现了题目所要求的各项功能，且各项指标均达到要求。
【关键词】MSP430F149单片机；A/D转换；开关管一、系统设计方案1.总体方案设计电子负载系统采用MSP430F149单片机、LCD液晶显示、键盘操作、PWM 移相控制、功率管电路、A/D转换结合的技术方案；集控制、检变、显示等功能于一体的设计方法。
总方案设计框图如图1所示。
2.电流源方案比较方案一：根据传统线性恒流源的原理，以集成纹样芯片（LM337）与数字电位器构成电源的主体部分，通过单片机改变数字电位器的阻值，以及实现对恒流源输出值的调整，并使用LCD12864显示其数值，其原理方框图如图2所示。
由于流过的电流较大，需要并串多个数字电位器才能满足输出的电流要求，且系统的开环控制稳定性较差，精度较低。
方案二：根据开关电源的原理，经AC/DC变换过程来实现可调稳流的功能，主电路由整流滤波电路、斩波电路和恒流电路构成。
其工作过程如下：市电经变压器降压后，通过整流桥，电容器滤波，变成平稳的直流电，该方案可靠性高，编程容易。
电源设计框图如图3所示。
比较两种方案，最终选择方案二。
3.采样方案方案一：采用外置A/D转换器，如10位A/D转换器TLC1549系列对功率器件两端电压取样，并进行转换、控制、存储和显示。
TLC1549采用CMOS工艺。
内部具有自动采样保持、可按比例量程校准转换范围、抗噪声干扰功能，而且在设计时使在满刻度时总误差也不高，因此广泛应用于模拟量和数字量的转换电路。
简单的电子负载电路设计
直流电子负载设计基础电子负载基本工作原理：1.恒压模式2.恒流模式3.恒阻模式4.恒功率模式恒流图中R1为限流电阻，R1上的电压被限制约0.7V，所以改变R1的阻值就可以改变恒流值，在上图中我们知道，在串联电路中，各点电流相同，电路要恒流工作，只要在串联回路里控制流过一个元件的电流就可以达到我们所控制的恒流输出。
上图是一个简易的恒流电路，通常用在一些功率较小及要求不高的场合里应用，那么在一些应用中这种电路就无能为力了，如：在输入电压为1V输入电流为30A，那么对于这样的要求这样的电根本无法保证工作。
这样的电路调节输出电流也不是很方便。
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可用电位器调节输入或用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。
电路仿真验证在上图中我们给定了Vin为4V-12V变化的电压信号，VREF给定50mV的电压信号，在仿真结果中输入电流一真保持在5A，电路实现了恒流作用。
恒压电路一个简易的恒压电路，用一个稳压二极管就可以了。
这是一个很简易的图，输入电压被限制在10V，恒压电路在用于测试充电器时是很有用的，我们可以慢慢调节电压测试充电器的各种反应。
图是10V是不可调的，请看下图可调直流恒压电子负载电路：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。
简易直流电子负载的设计
１前 言
３硬件 电路设计
３ ． １单 片机控 制 电路 在 电路 中 ， 负 载 是 用 来 消 耗 电源 输 出能 量 的 装 置 。 直 流 电 子负 载由于采用了功率半导体器件替代纯 阻元件作为 电能消耗的载体， 控 制 电路采 用Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ３ ５ ０ 高性 能单 片机芯片（ 如 图２ ） ， Ｃ８ ０ ５ １ 可实 现负载 的智能调节与控 制 ， 并能达到较高 的调节精度和稳定 Ｆ ３ ５ ０ 是 一 款 集 成 了 单片 模 数 混合 信 号 的微 控 制 器 。 内部 有一 个 ２ ４ 位 性， 直 流 电子 负 载 不 仅 可 以模 拟 实 际 的负 载情 况 ， 还 可 以编 程 模 拟 ８ 通 道 ＡＤ Ｃ电路 及 ８ 位 双 通 道 ＤＡＣ电路 ， 可 用 于 模 拟 电压 的高 分 辨 些特殊的负载实现指定的波形曲线， 用以测试稳压 电源设备 的瞬 态特性 ， 这是纯 电阻式负载所无法实现的 ， 近年来 已广泛应用于 电 源类产 品和功率 电子元器件 的性 能测试、 老化等实验环节 。
设 计 开 发
简易直流电子负载的设计
汪 艳 叶 九 星 朱 彬 彬 楼 然 苗
（ 浙 江海 洋 学 院 浙 江舟 山 ３ １ ６ ０ ２ ２ ）
摘要 ： 直流电子 负载 是一种通过 电子 电路 实现 欧姆定律 的受控有 源电 阻电路 ， 主要 用于直流稳压 源的智能化检 测。 直流 电子 负载通过控制 内 部 功 率器件 ＭＯ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ 或 晶体 管的导通 量， 使 功率 管消耗 功率， 可 以模 拟各 种不 同的 负载状 况， 一般 具有 定 电流 、 定 电压 、 定 电阻、 定功 率 、 短路 及动 态 负载 等 多种模 式。 简 易直流 电子 负载 系统设计 ￣Ｃ ８ ０ ５ １ Ｆ ３ ５ ０ 单 片机 为控制核 心， 使 用芯 片内置的２ ４ 位Ａ Ｄ转换 电路 实现模拟 电压和 电流信号 的数字化测量 、 控 制 与显 示， 外 围 电路 主要 包括恒 流 电路 、 电压 电流取 样 电路 、 Ｌ Ｃ Ｄ显 示 电路 等 。 主要 性 能有： 能设定 恒流 电流值， 显示被 测 电源的输 出电压值 、 电流 值 以及 电源的 负载调 整率等 。 其恒流 电子 负载的 电流设置 范围为１ ０ ０ ｍ Ａ～１ ０ ０ ０ ｍ Ａ， 分辨率 为１ ０ ｍ Ａ。 在 电子 负载 两端电压 变化 １ ０ Ｖ时， 输 出恒 流变化的
简易直流电子负载电子设计竞赛报告
江苏省大学生电子设计竞赛（TI杯）设计报告参赛学校：参赛队员：指导老师：简易直流电子负载摘要本系统使用TI公司的通用运算放大器实现底层控制，以MSP430F169单片机为系统级控制核心，实现了实现了恒流负载模式、过压保护、键盘输入、数字显示的功能。
设计采用了模拟与数字混合的方案，单片机利用12位DAC作为模拟控制器的可靠给定，模拟PI调节器有效减少静态误差、响应时间与超调。
在系统设计上遵循准确、可靠、低成本的设计准则。
经测试，该系统较好地实现了题目所要求的基本和发挥功能。
关键词MSP430S169，PI 控制，恒流模式，过压保护。
AbstractIn this design, general purpose op-amp from TI is used for local control while controller MSP430F169 is used as the system controller. The designed system can work under constant current sink mode with over-voltage protection, interface function is also provided for keyboard input and full digital display. With the proposed analog-digital hybrid control concept, the analog controller follows the reliable control demand issued by the high precision 12-bit DAC from the MSP430 controller, and zero steady-state error, controlled response time and over-shoot is achieved. The entire design follows three guide lines, high precision, high reliability and low cost. The experimental tests indicate that the objectives of proposal are achieved properly.KeywordsMSP430F169，PI control, constant current mode, over-voltage protection.一、方案的选择与论证1.1系统总体方案论证电子负载可分为能耗式与回馈式，本要求中的设计对象为小功率电子负载，故采用能耗是。
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简易直流电子负载设计报告摘要：本文论述了简易直流电子负载的设计思路和过程。
直流电子负载采用MSP430G2553单片机作为系统的控制芯片，可实现以下功能：在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
AD模块接收电路电压和电流模拟信号，转化为数字信号，经液晶模块12864同步显示电压和电流。
系统包括控制电路(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；具有过压保护功能;能够检测被测电源的电流值、电压值；具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能；各个参数都能直观的在液晶模块上显示。
关键词：电子负载；单片机（MCU）；模数（A/D）.PWM波.一、引言电子负载用于测试直流稳压电源的调整率，电池放电特性等场合,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。
二，总体方案论证与设计设计和制作一台电子负载，在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
要求：（1）负载工作模式：恒流（CC)模式；（2）电压设置范围：0～10V；（3）电流设置范围：100mA～1000mA，设置分辨率为10mA，设置精度为±1%；（4）直流稳压电源负载调整率：测量范围为0.1%～19.9%，测量精度为±1%。
（5）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电压电流参数测量设计方案方案一：通过手动调节滑动变阻器来调节恒流源的电压，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：通过电压分压器调节电压，采用AD转换电路通过电子计数器在数码管上显示。
其缺点是精度低，电路功耗能较大，不适合于高精度测量。
方案三：利用ADS8319检测并将被测电压从模拟信号转换为数字信号，再利用单片机程序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恒流模式（CC mode）设计方案方案一：最常用的简易恒流源如下图所示，用两只同型三极管，利用三极管相对稳定的基极发射极电压作为基准，电流数值为：I = Vbe/R1。
这种恒流电路优点是简单易行，而且电流的数值可以自由控制，也没有使用特殊的元件，有利于降低产品的成本。
缺点是不同型号的管子，其电压不是一个固定值，即使是相同型号，也有一定的个体差异。
同时不同的工作电流下，这个电压也会有一定的波动。
因此不适合精密的恒流需求。
方案二：在恒流工作模式时，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，即负载电流保持恒定值不变。
此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 是输入信号，电路工作原理是：当给定一个信号VREF时，如果R3 上的电压小于VREF，也就是OP07 的-IN小于+IN，OP07 加大输出，使MOS 加大导通R3 的电流；如果R3 上的电压大于VREF 时，即就是-IN 大于+IN，OP07 减小输出，也就降了R3 上的电流，如此往复电路最终维持在恒定的值上，也就实现了恒流工作模式。
如输入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。
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、过压（流）保护电路、驱动电路组成。
U=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。
2.4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TH12864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3.1 LP2950低压差调节器特性图3-2 电源原理图3.2A/D转换器⑴性能特点⑵封装及管脚功能介绍图3-3 ADC0809引脚图3.3、总体电路介绍直流电子负载的最基本工作方式是定电流模式和定电压模式3.4典型器件介绍3.41 MOS 型场效应管的输出特性曲线3.42 MOS 型场效应管的选型3.42 集成运放4.系统调试主控芯片，晶振，由于处理器速度满足全部功能的实现，故用通俗明了的C语言编写源程序。
系统的软硬件安装、设计完成后，逐一调试，改变检测端的电压电流值，达到主控芯片与ADC芯片的最佳配合；然后调试单片机监测的各个功能：AD转换、液晶显示、转换精度等。
本设计的重点在硬件的设计与调试。
4.1 软件系统调试软件调试是在IAR下进行，源程序编译及仿真调试采用分段或椅子程序为单位逐个进行，最后结合硬件实时调试，具体程序如下：主程序;液晶子程序：AD采集与转换子程序：4.2 硬件系统测试硬件调试时，可先检查万用表及焊接的质量是否符合要求，有无虚焊点及线路间有无短路、断路，再用万用表检测，检查无误后，可通电检查LCD 液晶显示亮度情况，一般情况下取电压为3—3.5V及一定的限流即可得到满意效果。
模拟电路模块的调试（主要考虑功率问题）：模拟电路模块的调试是硬件系统调试的重点，关键在于确定合适的元件，是电路各个部分正常工作，且在整体工作时不会出现各级电路间的干扰。
直流电子负载电路元件的确定上，首先需要考虑电路的功率问题。
因为电子负载测量的是电源，如果负载电路中功率过大（主要是电流过大引起），不仅会烧掉电路中的电阻和场效应管，而且也会超出被测电源的额定功率，使被测电源的输出值不稳定，甚至跳零。
因此在元件的选择上，应该选择不宜烧掉的功率元件，然后再调节负载端的电阻值，使整个电路电流处于一个合适的范围。
系统设计需要考虑下列几点：1、系统的扩充与外围装置，应充分满足应用系统的要求，并留一些扩充槽，以便进行二次开发。
2、硬件结构应结合应用软件一并考虑。
软件有执行的功能尽可能由软件来执行，以简化硬件结构。
但是必须注意，由软件执行硬件的功能，其响应时间比直接用硬件要长，且占用CPU时间。
3、可靠性及抗干扰设计及其重要的部分，包括器件选择、电路板布线、通道隔离等。
4、单片机微处理器外接电路较多时，必须考虑其驱动能力，驱动能力不足时系统工作不可靠。
解决办法是增加驱动能力，或减少IC功耗。
5、没有使用到的端口引脚（尤其是P0口）应接到一个固定逻辑电位上（0或1），以免受到外界静电干扰，导致CPU运行市场而产生“死机”。
6、IC的VCC与GND之间一般接0.01uF—0.1uF的积层电容，以使电源电压的波纹及杂散信号有所旁路，不致影响该IC的正常运行。
同时也可以抵消电路的电感性，使整个电路具有更加的稳定性。
5 系统功能5.1 系统能实现的功能基本要求（1）恒流（CC）工作模式的电流设置范围为100mA～1000mA ，设置分辨率为10mA，设置精度为±1%。
还要求CC工作模式具有开路设置，相当于设置的电流值为零。
（2）在恒流（CC）工作模式下，当电子负载两端电压变化10V时，要求输出电流变化的绝对值小于变化前电流值的1％。
（3）具有过压保护功能，过压阈值电压为18V±0.2V。
发挥部分（1）能实时测量并数字显示电子负载两端的电压，电压测量精度为±（0.02%+0.02%FS ），分辨力为1mV。
（2）能实时测量并数字显示流过电子负载的电流，电流测量精度为±（0.1%+0.1%FS），分辨力为1mA。
（3）具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能，测量范围为0.1%～19.9%，测量精度为±1%。
为方便，本题要求被测直流稳压电源的输出电压在10V 以内。
（4）其他。
三、说明：在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值，该模式适合用于测试直流稳压电源的调整率，电池放电特性等场合。
直流稳压电源负载调整率是指电源输出电流从零至额定值变化时引起的输出电压变化率。
为方便，本题额定输出电流值设定为1A。
负载调整率的测量过程要求自动完成，即在输入有关参数后，能直接给出电源的负载调整率。
为了方便负载调整率的测量，可以在被测直流稳压电源的输出端串接一个电阻RW，更换不同阻值的RW，可以改变被测电源的负载调整率。
5.2 系统指标参数测试通过外接可调电源分别调节恒流源并观察液晶显示的电压电流情况。
并对现实的电压电流进行比较。
由上表可以看出：只要在设定端给定了一个稳压值，无论输入电压如何变化，负载端电压总是恒等于给定的稳压值，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压（输入电压）变化而变化。
由上表可以看出：只要在设定端给定了一个横流值，流入电子负载的电压随被测直流电源的电压（输入电压）变化而变化。
5.3 系统功能及指标参数分析由以上两个参数表可得：恒流模式下系统只能满足0.1A—0.5A的恒流范围，恒流范围不够大的原因是——流过场效应管的电流需要控制在一定范围，否则会因电流过大而烧毁场效应管，解决方法是选择功率更大的绝缘场型栅型晶体管（IGBT）代替场效应管，可惜由于市面上很难买到IGBT且由于时间仓促，本设计选择采用场效应管。
四．总体电路介绍：直流电子负载的工作模式直流电子负载最基本的工作模式是定电流模式和定电阻模式。
4.1硬件电路实现（1）.恒流电路如图4-1虚线框②所示。
当负载电流增大时，R19、R22、R25、R28上的电压增大。
即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大，也即是U3C反相输入端电压增大，当U3C反相输入端电压大于同相输入端电压时，U3C输出低电平，场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小，Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大，负载电流减小，从而达到恒流的目的。