【正文】 .............................. 2 電子負載工作原理 ................................................ 2 系統(tǒng)設(shè)計要求 .................................................... 3 系統(tǒng)總體設(shè)計方案論證 ............................................ 3 系統(tǒng)具體設(shè)計方案 ................................................ 5 第二 章 電子負載硬件系統(tǒng)設(shè)計 ........................................... 6 核心處理器的設(shè)計 ................................................. 6 顯示模塊的設(shè)計 ................................................... 7 鍵盤模塊 ......................................................... 8 D/A 轉(zhuǎn)換模塊的選擇 .............................................. 10 采樣電路模塊 .................................................... 11 電壓采樣電路 ................................................ 12 電流采樣電路 ................................................ 12 輸入的模擬量采樣 ............................................ 13 電流取樣 PI 控制器等組成的負反饋控制模塊 ......................... 14 PI 調(diào)節(jié)器 ....................................................... 15 功率電路模塊 .................................................... 17 電子模擬負載方式的選擇 ...................................... 17 功率耗散 MOS 管的選型 ........................................ 17 電源電路的設(shè)計 .................................................. 18 第三 章 電子負載軟件系統(tǒng)設(shè)計 .......................................... 21 電壓電流 A/D 采樣程序設(shè)計 ........................................ 22 液晶顯示子程序 .................................................. 22 D/A 轉(zhuǎn)化程序 .................................................... 23 鍵盤識別處理程序設(shè)計 ............................................ 24 第四 章 系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................... 25 硬件調(diào)試 ........................................................ 25 軟件調(diào)試 ....................................................... 26 軟硬件綜合調(diào)試 .................................................. 26 第五 章 結(jié)論 .......................................................... 27 致 謝 ................................................................ 28 參考文獻 .............................................................. 29 附錄一 整體電路原理圖 ................................................. 30 附錄二 電子負載設(shè)計 程序 ............................................... 31 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 緒 論 1 緒 論 在人們生活的多個領(lǐng)域都要用到負載測試 ， 如充電電源試驗、蓄電池放電試驗以及 購買電池、電源時等都需要負載測試。 PI adjuster。 關(guān)鍵詞 ：電子負載 ； 恒流模式 ； PI 調(diào)節(jié)器 ； AD轉(zhuǎn)換； DA 轉(zhuǎn)換 畢業(yè)論文（論文） ABSTRACT ABSTRACT The principle of electronic load is control of transistors inside power MOSFET or the guide flux of power tube, it is a consumption power equipment which depends on the dissipation power of tube, there are four basic working ways that persistence pressure, constant current, the constant resistance, constant power . This design start with the analysis of DC electric load system solutions, it discussed the realization of the whole system hardware circuit and software in detail, and give a reasonable solution. In order to realize the control and the expansion of function conveniently, we adopted the STC89C52 microcontroller as the core controller, and designed the DA output control circuit, AD voltage current detection circuit, keyboard circuit, display circuit and drive circuit, through the coordination between hardware and software, finally, we realized the whole design. PI adjuster and negative feedback control loop of the circuit which control the grid voltage of MOSFET, so as to change its resistance. The core essences are the opamp, MOS tube here both as a control device and as a power load tested. Controlling the guide flux of the MOS tube, the resistance of the MOS tube will change accordingly, thus the current which flows the electronic load current will constant, At last, we realized constant current work pattern. This design can realize the Constantcurrent control of the electronic load: it can measured the current, voltage and power of Measured power and the LCD display. If it use situations in rated, no matter how the input voltage change in the constantcurrent mode (within a certain range), the electronic load will be based on setting to absorb the current, the current which flows the electronic load will constant. Key words: electronic load。 本設(shè)計 能實現(xiàn) 電子負載的恒流控制 ：能夠檢測被測電源的電流、電壓及功率并由液晶顯示。這個 控制環(huán)路 是整個 電路的核心實質(zhì) ， MOS 管 在這里既作為電流的控制器件同時也作為被測電源的負載。為便于控制的實現(xiàn)和功能的擴展，采用了STC89C52 單片機作為核心控制器，設(shè)計了 DA輸出控制電路、 AD電壓電流檢測電路、鍵盤電路、顯示電路和驅(qū)動電路，通過軟、硬件的協(xié)調(diào)配合，實現(xiàn)了整個設(shè)計。 摘 要 電子負載的原理是控制內(nèi)功率 MOSFET 或晶體管的導(dǎo)通量 ， 靠 功率管的 耗散功率消耗電能的設(shè)備 ，它的基本工作方式有恒壓、恒流、恒阻、恒功率這幾種。 本設(shè)計從直流電子負載系統(tǒng)方案分析入手，詳細討論了整個系統(tǒng)的硬件電路和軟件實現(xiàn)，并給出較為合理的解決方案。 通過運放 、 PI 調(diào)節(jié)器 及 負 反饋 控制環(huán)路 來控制 MOSFET 的柵極 電壓 ，從而達到其內(nèi)阻變化。 控制 MOS 管的導(dǎo)通量 ， 其內(nèi)阻發(fā)生相應(yīng)的變化， 從而達到 流過該電子負載的電流恒定， 實現(xiàn)恒流 工作模式。 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(shè)定值來吸收電流， 流過該電子負載的電流恒定。 constantcurrent pattern。 AD transform。當(dāng)前，國內(nèi)外對上述產(chǎn)品的試驗一般都采用傳統(tǒng)的靜態(tài)負載 (如電阻、電阻箱、滑線變阻器等 )能耗放電的辦法進行。由于 鐵道電氣化供電、電氣牽引 、 信號控制 、無線通信、計算機指揮調(diào)度中心及家庭日常生活等應(yīng)用領(lǐng)域都在大量應(yīng)用各種各樣的電源， 因此人們 對電子負載的需求越來越多，對其性能要求也越來越高。為準確檢測電源的可靠性和帶載能力，因此把電力電子技術(shù)和微機控制技 術(shù)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)電源的可靠檢測。直流電子負載比起交流電子負載，應(yīng)用的歷史較長，范圍更廣。隨后又有工作人員將單片機技術(shù)應(yīng)用到電子負載中，逐步可實現(xiàn)定電流模式和可編程斜率模式。 隨著功率場效應(yīng)晶體管 (MOSFET)，絕緣柵雙極型晶體管 (IGBT)和場效應(yīng)晶閘管(McT)等主要開關(guān)器件的出現(xiàn)以及電力電子變換器拓撲的發(fā)展，由于變換器能更好的將一種電能變?yōu)榱硪环N或多種形式的電能，交流電子負載也得到了實現(xiàn)。交流電源出廠試驗通常采用電阻箱耗能的辦法，它存在調(diào)節(jié)不便、自動化程度低、耗電量大等缺點，而采用交流電子負載進行試驗可有效克服這些缺點，它可使試驗更加簡單、靈活，且大大降低試驗的成 本。它有恒流、恒阻、恒壓和恒功率功能，以及短路，過流，動態(tài)等等，應(yīng)該說所有的電源廠家都會有用，而且也必須有。 電子負載與傳統(tǒng)的模擬電阻性負載相比具有節(jié)能、體積小、重量輕、成本低、效率高等優(yōu)點，由于電子負載所具有的性能特點和優(yōu)點，電子負載被越來越多地應(yīng)用到各種試驗場合。 東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第一章 電子負載系統(tǒng)設(shè)計方案 2 第 一 章 電子負載 系 統(tǒng) 設(shè)計方案 電子負載 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。 它的基本工作方式有恒壓、恒流、恒阻、恒功率這幾種。 若被測電壓在 5～ 10V變化，設(shè)定電 流為 100mA