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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。
XX年全国大学生电子设计竞赛简易直流电子负载（C题）【XX组】XX年X月X日摘要简易直流电子负载主要由恒流电路、电压电流控制电路、输出过压保护电路、电源电路和单片机控制与显示系统五部分组成。
直流电子负载是以MOS管电压转换电流原理为核心，以硬件反馈实现恒流为基础，以单片机控制为中心的高精度作品。
恒流部分的控制端采用运算放大器LM324接成闭环反馈控制形式，并用大功率MOS管作为恒流电路调整管，用水泥电阻做采样电阻，具有良好的调控线性和稳定性。
稳压电源部分设置由多个单电源为各部分电路供电。
显示部分采用液晶显示器，能够直观、方便地显示设定电流和实测电流数据。
系统达到了恒流稳定性高的效果，实时显示电压电流，输出电流为100mA~1000mA，步进为10mA。
直流负载热稳定性高，工作过程中基本不会因发热而产生偏差，且可以持续很长时间，具有过压保护功能，成本低廉，可靠性高。
关键字：电子负载；恒流电路；电压电流检测电路；过压保护电路。
目录1设计方案的论证与选择 (3)1.1系统整体方案 (3)1.2 各部分方案的论证及选择 (4)2电路原理分析与计算 (5)2.1恒流电路部分 (5)2.2控制电路部分 (6)2.3电源电路部分.................................................................................... 错误!未定义书签。
2.4过压保护部分 (9)2.5键盘与显示部分电路 (10)4测试方法与测试结果 (10)4.1测试方法 (11)4.2测试条件及仪器 (11)4.3 测试结果及分析 (12)4.3.1测试结果 (12)4.3.2测试分析 (13)5设计总结 (14)参考文献 (14)附录1整体电路图 (14)附录2源程序 (15)附录3测试数据 (15)附录4 元件清单 (16)简易直流电子负载（C题）【XX组】1设计方案的论证与选择1.1系统整体方案本系统主要由单片机控制模块、电源模块、键盘与显示模块、恒流模块以及过压保护模块组成，以恒流电路为核心，用键盘对单片机进行控制，再通过单片机内部D/A 输出控制MOS管等电路产生恒定电流，当直流稳压电源在一定范围内变化时，流过本直流电子负载的电流保持恒定。
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。
2020年简易直流电子负载精品版简易直流电子负载张良毛伟周旭摘要：本设计是以场效应晶体管电压转换电流原理为核心，以硬件反馈实现恒流为基础，以单片机控制为中心的高精度作品。
此次设计为恒流源法直流电子负载。
本系统中电压和电流的测量都采用高精度运放对电压和电流分别采样处理，再利用12位高精度ICL 7135输入口进行电压和电流检测和监控。
硬件电路恒流部分的控制端采用多个精密运算放大器OP07接成闭环反馈控制形式。
系统达到了恒流稳定性高的效果，实时显示电压电流，电流范围为100mA—1000mA，步进为10mA，且分辨率达到1mA（V）。
直流负载热稳定性高，工作过程中基本不会因发热而产生偏差，且可以持续很长时间。
本设计具有过压保护功能，成本低廉，可靠性高。
关键字：场效应管；采样；闭环反馈；过压保护一、方案论证1、恒流控制方案方案一：从取样电阻取回的电压与DA输出电压作差分放大，放大后的电压经电阻转换为电流，电流经过达林顿复合管扩流后得到所需要的电流。
方案二：从取样电阻取回的电压与DA输出电压作差分放大，放大后的电压经过场效应管直接变换为电流。
方案选择：方案一虽能够达到所需电流要求，但复合管的基极的电流会流入负载，对电流的恒流造成误差；方案二中的场效应管能够实现电流要求，且输入级没有电流，在放大区工作稳定，因此选择方案二。
2、输出电流采集方案方案一：直接从功耗电阻上采集电压，从而得到电压和固定电阻得到电流采样。
方案二：在功耗元件上端串联一个小功率电阻作为采样，采得电压除以固定电阻得到电流。
方案选择：方案一中的采集电阻大，因而采集得到的电压变化很大，经过运放后对电流的精确度有影响，而方案二中的电阻为精确小电阻，得到电压精确运算后可以得到精确电流。
3、功耗原件选择方案方案一：功耗元件为功率管，大部分功率都消耗在功率管上。
方案二：功耗元件为多只功率电阻并联作为功耗电阻，晶体管只为开关使用，开关上消耗功率低。
方案选择：方案一中对功率管的热消耗巨大，对功率管的散热具有非常高的要求，且发热会对电流产生误差，方案二中的功率原件为多只功率电阻，因而电阻的发热比较小，对电流影响较小，因此选择方案二。
电子负载_电路图_设计方案完整版摘要本系统是基于MSP430单片机控制的电子负载，首先通过比较器将D/A 给定的值和电路中的电流值反馈回来的电压值相比较。
再将比较结果送给功率器件的门极进行控制。
开关管出来的波形经过滤波之后使用电阻消耗功率。
再采样输入电流信号反馈给比较器，从而形成一个闭环系统达到恒流的目的。
系统中用带中文字库的液晶实时显示采样电流，电压和设定值等。
通过独立按键控制电流步进。
AbstractThe system is based on the MSP430 single-chip electronic load, first through the comparator will D/A the given value and the current in the circuit to value feedback voltage value is compared. The comparison of the result to the power device gate control. Switch tube of the waveform is filtered after using the resistance power consumption. Sampling input current signal is fed to a comparator, thereby forming a closed loop system to achieve the purpose of constant flow. System with Chinese character LCD display real-time sampling current, voltage and the setting value. Through the independent button control current step.一、方案论证 1. 功率消耗方案方案一：采用功率场效应管（POWER MOS ）、绝缘双极型晶体管（IGBT ）等功率半导体器件工作在线性放大区，代替电阻等作为电能消耗的载体。
C题：简易直流电子负载(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--TI杯大学生电子设计竞赛题目：简易电子直流负载年级：学校：组长：组员：组员：2012年8月7日简易直流电子负载摘要：本系统以MSP430单片机系统为平台，设计和制作一台恒流工作模式的简易直流电子负载。
采用了具有高共模抑制比电流分流监控器INA282实现对采样电阻两端电压的提取，同时由单片机输出指令电压，通过反馈回路输出电压控制三功率极管的电流，使电路自动调节，进而实现要求的高精度恒流负载制作；采用高精度A/D采样，同时加入过压检测保护，以及休眠模式，最终达到题目的指标要求。
关键词：MSP430 电流分流监控器高精度恒流源一、 方案论证与比较根据系统设计要求分析，本系统主要包括电流监控模块，恒流控制反馈环模块，AD 采样及显示模块，方案论证主要围绕恒流源电路模块展开。
恒流源方案一：通过单片机产生PWM 控制3525产生不同幅度的电压进而控制MOS 管导通与关断，从而产生恒流源。
方案二：通过单片机控制三极管的基极电压大小，进而控制其I C ，从而实现恒流源的制作。
方案一中，3525可能存在输出偏差，且MOS 管线性区比较窄，使MOS 管无法在题目要求的范围内产生稳定的恒流源，对于三极管来说，其线性区比较宽，可以用单片机控制外加反馈回路，从而产生恒流源，因此选择方案二。
电流监视模块方案一：采用微功耗仪表放大器INA122,对采样电阻两端电压进行提取，该放大器可通过调节外接电阻控制输出电压增益，增益可由5调节至10k 。
方案二：使用高精度电流分流监控器INA282，当两个参考端都接地时，可实现稳定50倍电压增益。
方案一中仪表放大器存在共模输入电压必须远小于电源电压的问题，致使输入电压不能过大，不能够满足本题要求，相比于方案一，方案二可输入电源轨电压，且精度更高，因此选用方案二。
反馈环路方案一：将采样电压及基准电压同时输入运放LM358，通过PI 环反馈回路调节输出电压，从而实现对电流的调节。
2012年江苏省大学生电子设计竞赛（TI杯）简易直流电子负载（C题）设计报告二O一二年八月八日摘要：本系统设计的直流电子负载，以TI的MSP430F169单片机为主控芯片，包括控制器、矩阵键盘、液晶显示、恒流电路、辅助电源电路、电压电流检测电路。
系统以比例—积分调节作为恒流控制核心，电流采样采用TI提供的ADS1115和INA282芯片，辅助电源采用TI提供的TPS54331和LM2576电源芯片。
以三极管TIP42C为功率器件，通过控制其基极电流达到控制负载电流的目的。
本系统还扩展了简单的恒阻、恒压、动态带载以及描绘U-I特性曲线的功能。
本报告着重阐述了系统框架、工作原理、软硬件设计，并给出了系统各项数据测试表。
测试结果表明，该系统具有稳定性强、调节速度快的特点，很好地达到了题目要求的性能指标。
关键词：直流电子负载恒流恒阻恒压动态带载 U-I特性曲线Abstract：The design of the system DC electronic load involves the master chip--TI's MSP430F169 MCU controller, matrix keyboard, LCD, constant current circuit, the auxiliary power supply circuit, voltage and current detection circuit. System to proportional - integral adjustment as a constant current control core, proportional to speed up the adjustment speed, integral system without static error.The current sample provided by TI ADS1115 and INA282 chip. Auxiliary power is provided by TI TPS54331 and the LM2576 power chip. Transistor TIP42C power devices controlled by controlling the base current to achieve the purpose of load current. The system also extends the simple constant resistance, constant voltage and simulate dynamic load. This report focuses on a systems framework, working principle, hardware and software design, and gives the system the data test sheet. The test results show that the system stability, adjust the speed and quickness, a good performance to the subject requirements.Key words：DC Electronic Load constant current constant resistance constant pressure Dynamic load U-I characteristic curve一、系统方案1.1赛题分析题目要求实现一个恒定电流工作模式的直流电子负载，并且电流值能够任意设定，同时还要求实时检测电压值和电流值，并且达到一定的精度，系统还要求能够实现检测直流稳压电源的负载调整率。
..(简易直流电子负载)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：XX年全国大学生电子设计竞赛简易直流电子负载（C题）【XX组】XX年X月X日摘要简易直流电子负载主要由恒流电路、电压电流控制电路、输出过压保护电路、电源电路和单片机控制与显示系统五部分组成。
直流电子负载是以MOS管电压转换电流原理为核心，以硬件反馈实现恒流为基础，以单片机控制为中心的高精度作品。
恒流部分的控制端采用运算放大器LM324接成闭环反馈控制形式，并用大功率MOS管作为恒流电路调整管，用水泥电阻做采样电阻，具有良好的调控线性和稳定性。
稳压电源部分设置由多个单电源为各部分电路供电。
显示部分采用液晶显示器，能够直观、方便地显示设定电流和实测电流数据。
系统达到了恒流稳定性高的效果，实时显示电压电流，输出电流为100mA~1000mA，步进为10mA。
直流负载热稳定性高，工作过程中基本不会因发热而产生偏差，且可以持续很长时间，具有过压保护功能，成本低廉，可靠性高。
关键字：电子负载；恒流电路；电压电流检测电路；过压保护电路。
目录1设计方案的论证与选择 (3)1.1系统整体方案 (3)1.2 各部分方案的论证及选择 (4)2电路原理分析与计算 (5)2.1恒流电路部分 (5)2.2控制电路部分 (6)2.3电源电路部分 ............................................................................ 错误!未定义书签。
2.4过压保护部分 (9)2.5键盘与显示部分电路 (10)4测试方法与测试结果 (10)4.1测试方法 (11)4.2测试条件及仪器 (11)4.3 测试结果及分析 (12)4.3.1测试结果 (12)4.3.2测试分析 (13)5设计总结 (14)参考文献 (14)附录1整体电路图 (14)附录2源程序 (15)附录3测试数据 (15)附录4 元件清单 (16)简易直流电子负载（C题）【XX组】1设计方案的论证与选择1.1系统整体方案本系统主要由单片机控制模块、电源模块、键盘与显示模块、恒流模块以及过压保护模块组成，以恒流电路为核心，用键盘对单片机进行控制，再通过单片机内部D/A 输出控制MOS管等电路产生恒定电流，当直流稳压电源在一定范围内变化时，流过本直流电子负载的电流保持恒定。
