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直流电子负载姓名（学号） ******** 时间******班级 ********摘要本设计采用TI公司的MSP430F149型微处理器作为系统控制核心，主要由电压电流检测模块、过压保护模块、压控恒流电路模块以及液晶显示模块组成。
电压电流检测模块采用ADS1115DGSRAD转换器检测端口电压电流；过压保护模块主要采用OPA2340PA作为比较器控制压控模块的输出；压控恒流模块采用3DD15功率三极管作为功率器件；液晶模块采用12864作为系统的模式和数据显示屏。
数据结果给出了：恒流工作模式的电流范围为100mA～1000mA ，分辨力为10mA 时显示值与测量值；恒流工作模式下，电子负载两端电压变化10V时，输出电流前后数值；过压保护电路的阈值电压；实时流过电子负载的电压、电流以及直流稳压电源负载调整率。
本设计还具有自动电流、电压测量校准功能以提高测量精度。
关键词:MSP430F149；电子负载；恒流目录1系统方案 .............................. 错误！未定义书签。
1.1系统总体思路............................ 错误！未定义书签。
1.2系统方案论证与选择...................... 错误！未定义书签。
1.2.1 恒流电路模块论证与选择................ 错误！未定义书签。
1.2.2数据显示模块论证与选择................ 错误！未定义书签。
1.3系统总体方案设计........................ 错误！未定义书签。
2理论分析与计算 ........................ 错误！未定义书签。
3电路与程序设计 ........................ 错误！未定义书签。
3.1电路的设计.............................. 错误！未定义书签。
3.1.1 温度检测电路.......................... 错误！未定义书签。
简易直流电子负载摘要：该设计以msp430 launchpad构成的最小系统为核心，由恒流电子负载模块、电压电流检测模块、人机交互等模块完成了简易直流电子负载系统。
采用高精度电流监控器ina282和16位高精度模数转换芯片ads1115构成电子负载电流、电压实时检测，并将检测到的电流信号与给定值比较调节恒流电子负载模块的pwm信号的占空比以实现恒流，并且将电压、电流检测数据进行处理得到被测稳压源的负载调整率。
测试结果表明该系统结构简单、高效、稳定。
关键词：开关电阻可调恒流负载数字控制中图分类号：tp368.1 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）008-115-031 系统方案1.1 具体指标如表11.2 恒流电子负载电路方案方案一：boost拓扑构成的恒流电子负载。
如图1所示，在特定的输入电压下，通过调节boost电路的pwm信号占空比可以使得输入电流发生改变，通过闭环控制可以达到恒定boost电路输入电流的目的。
这样，boost 电路充当了一个恒流负载。
该方案的优点是恒流负载的输入电流波形较好，对被测稳压源的影响较小；要求的输入电压可以做到很低，从而适应被测电源电压的范围很宽。
但缺点是开关管的电压电流应力较大，控制上不易稳定。
方案二：基于开关电阻的恒流电子负载。
如图2所示，开关s和电阻r构成开关电阻，特定直流电压vi加在开关管电阻上，调节pwm信号占空比可以调节电路的输入电流，通过闭环控制，可以实现输入电流的恒定，输入电流波形如图3。
该方案具有电路结构简单、控制方便、成本低廉、工作可靠等优点。
可以直接发出pwm低电平封锁开关管实现0输入电流的目的。
缺点是输入电压必须不低于某一特定的值才能正常运行和保证控制精度。
由于有先进的单片机、ad芯片、电流检测芯片等，通过电路参数的合理设计，可以将这些问题的影响降到最低。
综上，我们选方案二。
1.3控制方案对于开关电阻的控制可以采用模拟电路进行调制和控制，具有模拟控制的快速性、连续性等优点，但模拟电路的功能较单一，不便于实现课题要求的多功能化。
直流电子负载2010111王士凡、曹伟、檀胜顺【摘要】本设计主要以运放OP07DP和具有自我保护功能的大功率场效应管IRFB41N15D为核心构成电压反馈和电流反馈电路；实现具有恒流、恒压、恒阻三种方式的直流电子负载电路，电路具有预置电流、电压值的功能。
系统包括恒流电路，恒压电路，过流保护电路，采样电路、显示电路等；能够检测被测电源的电流值、电压值；检测值通过AD转换发送给51单片机，由单片机控制1602显示各个参数。
关键字：电子负载，1602，OP07DP，51单片机,IRFB41N15D一、设计方案论证与选择1、总体设计方案的论证与选择按照系统的功能设计要求，直流电子负载的设计采用以恒流方式电路和恒压方式电路为核心实现，由恒流模块、恒压模块、恒阻模块、显示模块等模块组成。
用1602来实现电压以及电流的显示。
电路系统框图如图1所示。
图一、总体电路图2、各电路模块设计方案的论证与选择（1）恒流模块方案一：采用简单的三极管构成的恒流模块的电路；方案二：采用运放构成的放大电路，反馈电路和恒流模式；由于方案一的设计中采用的是简单的三极管构成的恒流模式电路，由于我们要求可调，且稳定性好，功率较大，三极管并不具有我们想要的精度要求，而场效应管具有与我们符合的精度要求，所以我们选用方案二，采用运放和场效应管构成的恒流模块。
具体的方案框图如下图2二所示。
图二、恒流模块电路设计图（2）恒压模块方案一：采用一个稳压二极管构成的恒压电路。
方案二：采用运放，场效应管构成的恒压模块。
由于方案一的设计中输出电压被限制在所接稳压二级管的稳压值，且最重要的一点是该稳压管稳定的电压不可调节，极度严重的不符合我们的设计需要，而方案二中虽然电路相对比较复杂，但有着很好的稳压作用，且还具有可调功能，符合我们的设计要求，方案二的具体设计方案方框图如下图3所示。
图三、恒压模块电路设计图（3）显示方案的选择方案一：采用单片机控制1602来显示。
第十届大学生科技创新基金项目直流电子负载项目成员：种盈蕾，曾宪祯，吴雷，朱日兴指导教师：袁凤辉、陈连水电子负载摘要电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能,电子负载，有恒流和恒压两种方式，可手动切换。
恒流方式时要求不论输入电压如何变化（在一定的范围内），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。
本设计采用 STC89C52 单片机作为核心控制器，设计了DA输出控制电路、AD检测电路、键盘电路、显示电路和驱动电路，单片机输出比较器基准电压，比较电路比较控制MOS管的导通量，调节流过场效应管的电流和被试电源两端的电压，实现恒流、恒压两种工作模式。
关键词：电子负载、STC12C5620AD、CC模式、CV模式、CR模式、场效应管目录1 方案论证 (1)1.1 显示模块 (1)1.2 直流恒流恒压 (1)1.4 A/D模块选择 (1)1.5 单片机系统 (2)2 电子负载的原理概述 (2)2.1 定电流模式（CC mode) (3)2.2 定电压模式（CV mode) (3)2.3 定电阻模式（CV mode) (3)3硬件系统 (3)3.1 原理方框图 (3)3.2单片机——STC12C5620AD (4)3.3 D/A转换芯片 (5)3.4 A/D转换芯片 (6)3.5 显示模块................................ ....... . (7)3.6 MOSFET场效管的应用 (8)3.7 按键识别电路 (9)3.8 集成运算放大器的应用 (10)3.9 传感器 (11)4 系统软件设计 (12)4.1 主程序流程图 (14)4.2 D/A基准电压输出子程序设计 (14)5. 结论 (16)结论 (16)参考文献 (17)附录A：整体电路原理图 (17)1方案论证：1.1显示模块方案一：采用点阵型（128 * 64）液晶12864ZW（LCD）。
题目：直流电子负载的设计摘要由大功率晶体管构成的功率恒流源充当负载,通过吸收电源提供的大电流, 从而模拟复杂的负载形式,测试电能输出装置或转换装置的输出性能。
在比照传统测试所用的静态负载的根底上 , 提出新型电子负载实现的根本功能 , 并作了原理和电路分析及电路调试 , 同时进行了功能完善、性能改善及智能控制探讨。
实验证明 , 该装置解决了传统测试中用电阻、电阻箱、滑线变阻器等模拟不了复杂负载的问题。
关键词负载 ;电子负载;定电流模式;定电压模式输出电能或转换电能的设备或部件各式各样 , 如何对其输出特性进行可靠、全面且比较简单、快捷的测试 , 一直是仪表测试行业研究的问题。
传统测试中, 常采用静态负载( 作为消耗能量的器件广泛地称为负载) 。
实际上负载的形式较为复杂, 常为一些动态负载, 如: 负载消耗的功率是时间的函数, 或者负载工作在恒定电流、恒定电阻、恒定电压方式以及不同的峰值因数、功率因数或负载为瞬时短路负载等 , 传统负载模拟不了这些复杂的负载形式。
本文研制的电子负载就是针对实际应用中负载比较复杂的情况而设计的测试设备。
1工作原理为了使电子负载有具有定电流(CC) 、定电阻(CR) 、定电压(CV) 、定功率 (CP)等工作模式 . 采用以单片机为核心的控制电子负载的工作模式 ,通过检测电源输出的电压和输出电流 . 根据电子负载设定的模式 ,控制电源输出电流的大小 ,使电子负载具有定电流 (CC) 、定电阻 (CR) 、定电压 (CV) 、定功率 (CP)等工作模式 . 电流采用滞环控制方式 ,功率管工作在开关状态 ,产生的能量大局部消耗在功率电阻上 ,功率管的损耗小 ,温升低 . 图 1 为恒流型电子负载的结构框图 . 各局部的功能分别为 :电流控制电路是控制被测电源的负载的电流 , 能按设定的电流给电源加载 ,功率消耗电路是把电流控制产生的能量以热的形式消耗掉 ,显示及键盘电路主要是满足人机界面 , CPU主要完成人机交互 ,测量电压电流 ,计算出放电的能量 ,以及根据要求产生电压信号控制负载的电流 ; 电源电路产生适宜电源为其它电路提供工作电源。
可编程直流电子负载的设计Design of programmable DC electronic load电子负载是一种通过控制内功率MOSFET或晶体管的导通量，靠功率管的耗散功率消耗电能从而准确检测出负载电压，精确调整负载电流的设备。
本设计以STM32F103ZET6单片机为主控芯片，配合D/A转换、运算放大器、模拟乘法器、场效应功率管、液晶显示器等器件构成，并通过相应的软件代码配以适当的手动调节来实现三种模式的转换控制；在定电流模式下，不管输入电压是否改变，电子负载消耗一个恒定的电流。
在定电压模式下，电子负载将消耗足够的电流来使输入电压维持在设定的电压上。
在定电阻模式下，电子负载被等效为一个恒定的电阻，电子负载会随着输入电压的改变来线性改变电流。
关键词：电子负载；单片机；D/A转换；CC模式；CV模式；CR模式；CP 模式；Electronic load is a kind of a flux control power transistor by MOSFET or by power, power dissipation of electric energy consumption so as to accurately detect the load voltage, load current of the precise adjustment of equipment. This design uses STC12C5A microcontroller as the main chip, combined with D/A converter, voltage comparator, power FET, liquid crystal display and other components, and with manual adjustment appropriate to convert the three modes of control through the corresponding software code; in the constant current mode, regardless of whether the input voltage changes, the electronic load current consumption a constant. In the constant voltage mode, the electronic load current to the input voltage will consume enough maintained at the set voltage. In the constant resistance mode, electronic load resistance is equivalent to a constant, the electronic load will increase with the input voltage changes to a linear change in current.Keywords:e lectronic load; single chip microcomputer; D/A conversion; CC model;CV model; CR model; CP model;引论 .................................................................................................................... - 1 -1 总体设计方案 ............................................................................................... - 2 -1.1 设计内容及要求....................................................................................... - 2 -1.2 总体结构框图........................................................................................... - 2 -2 原理及方案论证........................................................................................... - 4 -2.1 工作原理................................................................................................... - 4 -2.2 各功能模块方案论证............................................................................... - 7 -3 设计原理图 .................................................................................................. - 11 -3.1 MOS均流电路....................................................................................... - 11 -3.2 运算反馈调整电路................................................................................. - 12 -3.3 程控驱动电路......................................................................................... - 16 -4 程序设计....................................................................................................... - 21 -4.1 程序流程图............................................................................................. - 21 -4.2 程序功能分析......................................................................................... - 21 -5 调试及测试 .................................................................................................. - 24 -5.1 恒流模式................................................................................................. - 24 -5.2 恒压模式................................................................................................. - 25 - 结语 .................................................................................................................. - 26 -主要参考文献 .................................................................................................... - 28 -附 录 .................................................................................................................. - 29 -附录一 MOS管均流电路图........................................................................... - 29 - 附录二 调整反馈电路图.............................................................................. - 30 - 附录三 程控电路图...................................................................................... - 31 - 附录四 电子负载调试过程图一.................................................................. - 32 - 附录五 电子负载调试过程图二.................................................................. - 33 -直流电子负载技术是现代科技的前沿技术，直流电子负载产业也是国内外公认的具有发展前途的高新技术产业，以技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。
