一種新型智能電子負載的設計

摘 要： 為了方便測試實驗室自制小功率直流穩(wěn)壓電源，設計了一種新型智能電子負載。該電子負載以單片機為主控芯片，包括恒流控制、電壓電流檢測、過壓保護、供電電源等電路，實現(xiàn)了定電流、直流穩(wěn)壓電源負載調整率自動測試和過壓保護功能，能實時測量直流穩(wěn)壓電源的輸出電壓和電流。將該電子負載應用到實驗室自制小功率直流穩(wěn)壓電源的測試中，能有效測試出負載調整率。

關鍵詞： 電子負載； 負載調整率； 自動測試； 小功率直流穩(wěn)壓電源

中圖分類號： TN710?34； TP274 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0159?03

0 引 言

電子負載具有體積小，調節(jié)方便，工作方式靈活，性能穩(wěn)定，精度高等優(yōu)點，被廣泛應用于電源類產(chǎn)品和各類電子元器件的實驗、測試、檢定和老化環(huán)節(jié)[1]。該方案基于51單片機，設計了一種智能電子負載，與其他同類設計[1?7]相比，具有直流穩(wěn)壓電源負載調整率自動測試功能。

1 系統(tǒng)原理

整個智能電子負載系統(tǒng)由單片機、恒流控制電路、功率負載器件、電壓電流檢測電路、過壓保護、供電電源等構成，系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

2 硬件電路設計

2.1 恒流及電壓電流檢測電路

2.2 模/數(shù)、數(shù)/模轉換電路

為了使系統(tǒng)達到一定的精度，且節(jié)省單片機I/O口資源，分別選用12位串行模/數(shù)、數(shù)/模轉換器，分辨率達[212=4 096]。[U1]，[U3]分別為模/數(shù)、數(shù)/模轉換器提供穩(wěn)定的參考電壓。模/數(shù)轉換器選用TCL2543[8?9]，數(shù)/模轉換器選用TCL5618[10?11]。

2.3 過壓保護電路

3 系統(tǒng)程序設計

系統(tǒng)程序采用模塊編程、主程序調用各模塊的方式實現(xiàn)。主要由定電流、被測電源輸出電壓檢測、被測電源輸出電流檢測、負載調整率自動測試、按鍵檢測、顯示驅動等模塊組成。

4 結 語

以51單片機為主控芯片設計了一種新型智能電子負載，使運算放大器工作在深度負反饋條件下實現(xiàn)功率負載恒流，選用12位串行的模/數(shù)和數(shù)/模轉換器，設計過壓過流保護電路，通過軟件編程實現(xiàn)直流穩(wěn)壓電源負載調整率自動測試功能。實際設計與制作表明，該方案滿足設計要求。

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