[發明專利]可編程模塊化直流電子負載

在審

• 申請號: 201410745572.2
• 申請日: 2014-12-09
• 公開（公告）號: CN105738665A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 李冰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱米米米業科技有限公司
• 主分類號: G01R1/20
• 分類號: G01R1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種電子負載，特別涉及的是一種可編程模塊化直流電子負載。

背景技術

電子負載是根據電子元件吸收電能并將其消耗而設計的一種負載，它的電子元件一般為功率場效應管（powerMOS）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等。在傳統的應用中，電阻是我們很熟知的一種負載，它可以作為消耗電能的載體。而這種傳統的負載有很多弊端。隨著科學技術的不斷發展，電子負載將會逐漸的替代傳統負載。電子負載主要用功率半導體器件替代了電阻，使得對負載阻值更容易更改與控制，穩定性也會相應的提高，可以說，電阻負載的出現克服了傳統負載的諸多弊端。同時，我們可以根據自己的需求設計不同的電子負載，已滿足人們的不同需求，即使是一些特殊波形曲線的負載。這在電阻等傳統負載是不可實現的。而且，應用電阻負載的一些配套設備也得到了快速的發展，這對于電子負載的快速穩定發展具有重要意義。

人們生活的眾多領域中都會用到負載測試，比如各種通訊電源試驗，發電機、電動機出廠試驗等，現在很難想象哪一種測試會不應用電子負載，電子負載已經逐漸的滲入到了我們的生活，并發揮著重要的作用。當前，國內外對電子負載的研究已進入白熱化，很多廠家都在研發應用于特殊情況的電子負載。對于測試所用負載，國內外的境況差不多，大部分在使用靜態負載的傳統方法，靜態負載包括我們常見的電阻、電阻箱等，但這種傳統的方法缺點太多，比如散熱不好、操作不方便、準確率不夠等等，根本達不到人們預期的目標。人們對于測試較關心的是輸出電流要恒定，本身帶有輸出接口，阻值等參數可隨意調節等，目前，上述很多指標還難以達到。

發明內容

本發明的目的是提供一種散熱好、操作方便、準確率較高的應用于負載測試的可編程模塊化直流電子負載。

本發明的目的是這樣實現的：

電子負載系統分為軟件和硬件兩大部分。在進行系統設計時，充分考慮了價格、工作速度、開發成本、可靠性和可實現性等因素，綜合分析了軟件和硬件的特點，本著合理分配資源的原則，對于軟硬件進行了合理的安排部署，以發揮其最大功效。

電子負載系統的硬件部分包括以下7部分：

（1）單片機的選擇與輸入輸出端口的分配

（2）液晶顯示器

（3）鍵盤輸入

（4）D/A轉換

（5）電壓電流采樣

（6）負反饋控制回路

（7）電源電路

電子負載系統的軟件程序部分包括以下兩部分：

（1）按鍵信息程序和液晶顯示輸出程序。

（2）電壓電流采樣程序、A/D轉換程序、D/A轉換程序。

本次設計主要是為了完成能夠工作于恒流模式下的電子負載的制作，負反饋控制回路是核心部分，而MOS管是負反饋控制回路的核心器件，在這里MOS管不只是作為控制器件，還可以充當你要測試的電源負載。PI控制器控制可以起到調節作用，系統一旦出現了偏差,比例調節就會產生調節作用以減少偏差，而積分調節的作用是使系統消除穩態誤差，只要有誤差存在，積分調節就會起到作用，直至誤差被完全消除，積分調節才會停止。核心控制器部分采用單片機來完成，STC89C52是一種低功耗、高性能的微控制器，它可以從外界輸入數值，并通過D/A轉換電路產生基準電壓。這時，PI控制器就會起作用了，它會將你輸入的實際數值與通過D/A轉換的基準電壓進行比較，得到兩者之間的偏差，從而控制誤差，并最終實現恒流模式工作的目的。為了便于觀察，本系統設計了液晶屏幕顯示模塊，它可以即時的顯示當下的電壓和電流。但我們剛接收的信號是模擬的，這就需要進行模數間的轉換，本系統A/D轉換器可以實現模擬信號轉換為數字信號。再通過程序的編寫，將轉化的最終結果用液晶屏顯示出來。

本發明的優點：

（1）本發明中的各個部分都是應用模塊化設計出來的具有很好的通用性，其中鍵盤和LCD顯示模塊很好的實現了人機交互。

（2）本發明中應用了MOS管，這樣不僅使得整個系統的速度快，而且不會產生靜態的功率損耗，MOS管柵極阻抗無限大，是一種通過柵源極電壓控制輸出電流的電壓控制型器件，這樣不僅更加省電，而且更易驅動。

附圖說明

圖1為系統的原理框圖；

圖2為系統軟件流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述：