【正文】
式表示的調(diào)節(jié)器動作規(guī)律在物理上是不能實現(xiàn)的。 PID設定值的調(diào)整 PID值可以在用示波器監(jiān)視響應波形的同時進行調(diào)整。 主程序流程圖,、AD、LCD液晶顯示、控制變量初始化,再調(diào)用鍵盤掃描處理程序,在沒有按下自動調(diào)節(jié)啟動停止按鍵時,默認為功能設置,此時單片機只預置數(shù)據(jù)輸入、按鍵查詢、預置數(shù)據(jù)LCD顯示等功能;而當按下該按鍵1次后,單片機將轉(zhuǎn)為執(zhí)行負載調(diào)節(jié)、A/D采集、實際數(shù)據(jù)LCD顯示等功能。當鍵盤按下確認后,設定值送往單片機數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化為二進制數(shù)后送TLC5615進行D/A轉(zhuǎn)化,有數(shù)送入時scs=0;sclk=0即對SPI時序做初始化,開始產(chǎn)生上升沿,數(shù)據(jù)被鎖存,形成DA輸出。整個設計的參數(shù)也要根據(jù)MOS管的耗散功率、額定電壓、額定電流來選取。主要檢查的是單片機是否能夠成功和微機通訊、鍵盤能否正確輸入數(shù)值并正確顯示在LCD上,看電路原理圖所是否符合設計的要求等。調(diào)試時,發(fā)現(xiàn)按鍵響應結(jié)果不確定,表現(xiàn)為按下數(shù)字鍵按鍵一次時,結(jié)果顯示一個或兩個相同值,與按下時間長短相關(guān)。但是,本設計還存在著很多不足,由于時間的倉促以及自身能力所限,本文只是對電子負載一些較淺的研究,通過運放PI調(diào)節(jié)器組成的負反饋來控制MOSFET的柵極電壓,從而達到其內(nèi)阻變化的目的,改變MOS管的導通量。這是一個150千瓦的發(fā)電機組,其中天然氣發(fā)動機驅(qū)動的同步發(fā)電機,在整個這段文字,也可稱為主發(fā)電機與逆變器輸出。如果是一個同步機是一個理想的電壓源,圖 。情況較為復雜,如果AC側(cè)的寄生電感會被認為是1。為了避免這種情況,發(fā)電機設計師主發(fā)電機的電樞繞組的匝數(shù)增加了許多。 最后,我要再一次感謝老師,沒有他一路上耐心的指導,我是很難完成這次畢業(yè)設計的。負載的恒阻控制:在定電阻模式中, 電子負載將吸收與輸入電壓成線性的負載電流。不過單純的軟件調(diào)試只能檢查程序的基本正確性,而整個方案所有程序是否能夠編譯正確與實現(xiàn)只有通過與硬件共同調(diào)試才能完成。同時在整個負載參數(shù)確定后,根據(jù)計算的結(jié)果確定運算放大器的放大倍數(shù)和確定電阻的阻值。 硬件調(diào)試在整個電子負載設計過程中,硬件方面的設計主要是硬件電路的設計。MISO信號線:數(shù)據(jù)從SPI總線的從設備輸出,然后從SPI的主設備輸入。(5) 編譯和鏈接工程。操作量(輸出頻率)和偏差的微分值成比例動作(D動作)。利用I動作消除偏差作用和用D動作抑制振蕩作用。將Cathode(負極)與Reference(參考端)連接起來,會得到VKA = Vref =, 。 本次電子負載設計,為了較快且更加精確的消除誤差。同時取到隔離作用,減小了電磁干擾的影響,減小了強電流功率電路對控制電路的損害。輸入時SCLK的上升沿把串行輸入數(shù)據(jù)DIN移入內(nèi)部的16位移位寄存器,SCLK的下降沿輸出串行數(shù)據(jù)DOUT,片選CS的上升沿把數(shù)據(jù)傳送至DAC寄存器。 矩陣按鍵電路電子負載系統(tǒng)中按鍵需要實現(xiàn)的功能有:(l) 09數(shù)字鍵:本設計中采用專用的數(shù)字輸入按鍵,每次按下數(shù)字鍵一次,送往單片機,按位輸入的數(shù)據(jù)提取出來,轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)據(jù)。 顯示電路設計考慮到本系統(tǒng)中顯示的內(nèi)容以及系統(tǒng)的實用性,采用液晶顯示(LCD)。 TL431實物圖 軟件設計方案電子負載系統(tǒng)的控制程序,包括以下部分:(l)人—機聯(lián)系程序。它采用CMOS工藝,具有內(nèi)在的采樣和保持,采用差分基準電壓高阻輸入,抗干擾,可按比例量程校準轉(zhuǎn)換范圍,總不可調(diào)整誤差達到177。所以本設計采用TLC5615數(shù)模轉(zhuǎn)換器。方案二:考慮到本系統(tǒng)中顯示的內(nèi)容以及系統(tǒng)的實用性,采用液晶顯示(LCD)。 器件選型電子負載系統(tǒng)由軟、硬件共同組成。本次設計的電子負載實現(xiàn)了在恒流模式下一定范圍內(nèi)的正常工作,PI調(diào)節(jié)器的基準電壓由單片機D/A轉(zhuǎn)換輸出。四種工作模式公用一個基準電壓12V,并且通過開關(guān)實現(xiàn)四種模式的轉(zhuǎn)換,用A/D轉(zhuǎn)換器把電路中的電壓電流的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后通過單片機來程控從而充值電壓電流,用數(shù)液晶顯示同時呈現(xiàn)即時電壓、電流、電子及電功率。當幾十臺或幾百臺電子負載尊稱一組測試系統(tǒng)時,采用這種方法可以大大減少成本。 直流電子負載的應用現(xiàn)狀市面常見的直流電子負載除美國安捷倫、NHR、AMETEK;德國的Hamp。在額定使用環(huán)境下,恒流方式時不論輸入電壓如何變化(在一定范圍內(nèi)),電子負載將根據(jù)設定值來吸收電流,流過該電子負載的電流恒定。關(guān)鍵詞:電子負載; 恒流模式; PI調(diào)節(jié); 單片機控制AbstractThe principle of electronic load is within the control of the power MOSFET or transistor conduction flux, the power dissipated by the power tube power consumption of the device, and its basic operating mode and constant voltage, constant current, constant resistance, constant power these types.The design of system solutions from a DC electronic load analysis, a detailed discussion of the entire system hardware and software, and gives a more reasonable solution. In order to facilitate the implementation and control of the expansion, using STC89C52 microcontroller as the core controller designed DA output control circuit, AD voltage and current detection circuit, keyboard circuit, display circuit and driver circuit, through software and hardware coordination to achieve the entire design. By the op amp, PI regulators and negative feedback control loop to control the MOSFET gate voltage, so as to change its resistance. This control loop is the core substance of the circuit, MOS tube here both as a current control device also serves as the power supply under test load. Control MOS transistor conduction flux, its resistance changes accordingly, so as to flow through the electronic load current is constant, to achieve constant current mode.This design can achieve constant current electronic load control: the ability to detect the measured supply current, voltage and power by the LCD. The rated usage environment, the constant current mode regardless of the input voltage changes (in a certain range), the electronic load to absorb the current according to the set value, the flow through the constant current electronic load.Key words: electronic load。H;日本的菊水公司;韓國的UNICORN公司占較大的市場份額外,國內(nèi)廠家如山東艾諾,北京大華無線電儀器廠,南京亞銳,杭州威博科技,臺灣的CHROMA和搏計等企業(yè)產(chǎn)品的應用量也占了相當大的份額。(3)同步功能:多臺負載一起工作并要求所有工作參數(shù)一樣時,可以采用同步功能,不必每臺機都設定參數(shù)。第2章 方案論證 電子負載的工作原理電子負載用于測試直流穩(wěn)壓電源、蓄電池等電源的性能。用A/D轉(zhuǎn)換器與單片機連接把電路中電壓電流的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后用液晶顯示方式顯示出即時的電壓電流??紤]到價格、工作速度、開發(fā)成本和可靠性等因素,合理地分配了硬件和軟件資源,對于某些既可用硬件實現(xiàn),又可用軟件實現(xiàn)的功能,在進行設計時,充分考慮了硬件和軟件的特點,高效地分配其資源,協(xié)調(diào)其功能。液晶顯示具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害、平面直角顯示以及影響穩(wěn)定不閃爍、畫面效果好、分辨率高、抗干擾能力強等優(yōu)點。TLC5615 為美國德州儀器公司1999 年推出的產(chǎn)品,是具有串行接口的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,其輸出為電壓型,最大輸出電壓是基準電壓值的兩倍。1LSB Max()等特點。包括按鍵信息輸入程序和液晶顯示輸出程序等。液晶顯示具有功耗低、體積小、質(zhì)量輕、無輻射危害、平面直角顯示以及影響穩(wěn)定不閃爍、畫面效果好、分辨率高、抗干擾能力強等優(yōu)點。(2) 小數(shù)點鍵:本設計中精度要求較高,輸入的設定值會有需要帶小數(shù)點。 D/A轉(zhuǎn)換電路 TLC5615時序圖 采樣電路設計采用10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1549系列具有串行控制、連續(xù)逐次逼近型的模數(shù)轉(zhuǎn)換器,它采用兩個差分基準電壓高阻輸入和一個三態(tài)輸出構(gòu)成三線接口。,被試電源兩端的電壓U與電壓采樣點電壓Ub的關(guān)系為 (32)所以 (33) 電壓電流采樣電路。對于PI調(diào)節(jié)器, 所示的PI調(diào)節(jié)器,取R1R12=40K,R13=60K ,C= (36) TI=RC= (37)。 電源電路。在結(jié)合P動作就構(gòu)成了PID控制,本系統(tǒng)就是采用了這種方式。微分時間大時,能使發(fā)生偏差時P動作引起的振蕩很快衰減。(6) 糾正程序中的書寫和語法錯誤并重新編譯連接。只有一個被選擇的從設備能驅(qū)動從MOSO輸出。在畫電路原理圖過程中是分模塊設計的,根據(jù)各個模塊的設計思路,合理選取芯片的參數(shù)。根據(jù)設定好的參數(shù)的基礎(chǔ)上,再進行分塊調(diào)試。 軟硬件綜合調(diào)試根據(jù)單片機分配好的I/O口,將所有的硬件電路和程序連起來檢查,將整個程序載入,觀察整個系統(tǒng)的各項功能是否都能達到設計要求,及時發(fā)現(xiàn)問題,修改出錯、不合適的程序或者更改元件型號或者重新設計局部電路。此方式適用于測試電壓源,電流源的啟動與限流特性。附錄Ⅰ總體電路圖附錄Ⅱ外文翻譯This work was motivated by the need to study dynamics and control design of the system whose block diagram is shown in Fig. . It is a 150 kW generator set with inverter output, in which a natural gas engine drives a synchronous generator (which, throughout this text, will also be referred to as main generator). Field voltage is provided to the main generator by means of a separate, smaller synchronous machine, an exciter. The exciter is constructed with field winding on the stator and armature winding on the rotor。這導致了一個更小的字段取得額定輸出電壓所需的電流,但在同一時間,它顯著地增加主發(fā)電機的同步電感。這些電感通常指變壓器或電力線的漏感,需要被放置在理想的電壓源的串聯(lián)與VA,VB和Vc,即他們導致二極管減刑的非瞬時換向所需的時間通常是在換向角U,這是一個功能寄生輸入電感LL,線路頻率ω表示和輸出電流Idc[1]: 。 ,電子負載的事實,即:它們喂飽反應通過二極管整流器的直流負載。 the time required for mutation is usually expressed in terms of mutation angle u, which is a function of parasitic input inductance Ll, line frequency ω and output current Idc [1]:Noninstantaneous diode mutations cause distortion in diode bridge input voltage wavef