一種可編程直流電子負(fù)載裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種電子負(fù)載，特別涉及的是一種可編程直流電子負(fù)載。
【背景技術(shù)】
[0002]電子負(fù)載是根據(jù)電子元件吸收電能并將其消耗而設(shè)計(jì)的一種負(fù)載，它的電子元件一般為功率場(chǎng)效應(yīng)管(power M0S)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)等。在傳統(tǒng)的應(yīng)用中，電阻是我們很熟知的一種負(fù)載，它可以作為消耗電能的載體。而這種傳統(tǒng)的負(fù)載有很多弊端。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電子負(fù)載將會(huì)逐漸的替代傳統(tǒng)負(fù)載。電子負(fù)載主要用功率半導(dǎo)體器件替代了電阻，使得對(duì)負(fù)載阻值更容易更改與控制，穩(wěn)定性也會(huì)相應(yīng)的提高，可以說(shuō)，電阻負(fù)載的出現(xiàn)克服了傳統(tǒng)負(fù)載的諸多弊端。同時(shí)，我們可以根據(jù)自己的需求設(shè)計(jì)不同的電子負(fù)載，已滿(mǎn)足人們的不同需求，即使是一些特殊波形曲線的負(fù)載。這在電阻等傳統(tǒng)負(fù)載是不可實(shí)現(xiàn)的。而且，應(yīng)用電阻負(fù)載的一些配套設(shè)備也得到了快速的發(fā)展，這對(duì)于電子負(fù)載的快速穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。
[0003]人們生活的眾多領(lǐng)域中都會(huì)用到負(fù)載測(cè)試，比如各種通訊電源試驗(yàn)，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)出廠試驗(yàn)等，現(xiàn)在很難想象哪一種測(cè)試會(huì)不應(yīng)用電子負(fù)載，電子負(fù)載已經(jīng)逐漸的滲入到了我們的生活，并發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外對(duì)電子負(fù)載的研究已進(jìn)入白熱化，很多廠家都在研發(fā)應(yīng)用于特殊情況的電子負(fù)載。對(duì)于測(cè)試所用負(fù)載，國(guó)內(nèi)外的境況差不多，大部分在使用靜態(tài)負(fù)載的傳統(tǒng)方法，靜態(tài)負(fù)載包括我們常見(jiàn)的電阻、電阻箱等，但這種傳統(tǒng)的方法缺點(diǎn)太多，比如散熱不好、操作不方便、準(zhǔn)確率不夠等等，根本達(dá)不到人們預(yù)期的目標(biāo)。人們對(duì)于測(cè)試較關(guān)心的是輸出電流要恒定，本身帶有輸出接口，阻值等參數(shù)可隨意調(diào)節(jié)等，目前，上述很多指標(biāo)還難以達(dá)到。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種散熱好、操作方便、準(zhǔn)確率較高的應(yīng)用于負(fù)載測(cè)試的可編程直流電子負(fù)載。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其組成包括軟件和硬件兩大部分，其中硬件部分包括單片機(jī)的選擇與輸入輸出端口的分配模塊、液晶顯示器、鍵盤(pán)輸入、D/A轉(zhuǎn)換、電壓電流采樣、負(fù)反饋控制回路、電源電路。
[0007]所述的一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其特征在于所述的軟件程序部分包括:按鍵信息程序、液晶顯示輸出程序、采樣程序、A/D轉(zhuǎn)換程序和D/A轉(zhuǎn)換程序。
[0008]所述的一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其特征在于負(fù)反饋控制回路作為核心部分，而MOS管是負(fù)反饋控制回路的核心器件。
[0009]電子負(fù)載系統(tǒng)分為軟件和硬件兩大部分。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮了價(jià)格、工作速度、開(kāi)發(fā)成本、可靠性和可實(shí)現(xiàn)性等因素，綜合分析了軟件和硬件的特點(diǎn)，本著合理分配資源的原則，對(duì)于軟硬件進(jìn)行了合理的安排部署，以發(fā)揮其最大功效。
[0010]本次設(shè)計(jì)主要是為了完成能夠工作于恒流模式下的電子負(fù)載的制作，負(fù)反饋控制回路是核心部分，而MOS管是負(fù)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(dāng)你要測(cè)試的電源負(fù)載。PI控制器控制可以起到調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了偏差，比例調(diào)節(jié)就會(huì)產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用以減少偏差，而積分調(diào)節(jié)的作用是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差，只要有誤差存在，積分調(diào)節(jié)就會(huì)起到作用，直至誤差被完全消除，積分調(diào)節(jié)才會(huì)停止。核心控制器部分采用單片機(jī)來(lái)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(shù)值，并通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓。這時(shí)，PI控制器就會(huì)起作用了，它會(huì)將你輸入的實(shí)際數(shù)值與通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，得到兩者之間的偏差，從而控制誤差，并最終實(shí)現(xiàn)恒流模式工作的目的。為了便于觀察，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了液晶屏幕顯示模塊，它可以即時(shí)的顯示當(dāng)下的電壓和電流。但我們剛接收的信號(hào)是模擬的，這就需要進(jìn)行模數(shù)間的轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)A/D轉(zhuǎn)換器可以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。再通過(guò)程序的編寫(xiě)，將轉(zhuǎn)化的最終結(jié)果用液晶屏顯示出來(lái)。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0012]各個(gè)部分都是應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)出來(lái)的具有很好的通用性，其中鍵盤(pán)和LCD顯示模塊很好的實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。
[0013]應(yīng)用了 MOS管，這樣不僅使得整個(gè)系統(tǒng)的速度快，而且不會(huì)產(chǎn)生靜態(tài)的功率損耗，MOS管柵極阻抗無(wú)限大，是一種通過(guò)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(qū)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為系統(tǒng)的原理框圖；
[0015]圖2為系統(tǒng)軟件流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0017]一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其組成包括軟件和硬件兩大部分，其中硬件部分包括單片機(jī)的選擇與輸入輸出端口的分配模塊、液晶顯示器、鍵盤(pán)輸入、D/A轉(zhuǎn)換、電壓電流采樣、負(fù)反饋控制回路、電源電路。
[0018]其特征在于所述的軟件程序部分包括:按鍵信息程序、液晶顯示輸出程序、采樣程序、A/D轉(zhuǎn)換程序和D/A轉(zhuǎn)換程序。
[0019]其特征在于負(fù)反饋控制回路作為核心部分，而MOS管是負(fù)反饋控制回路的核心器件。
[0020]結(jié)合圖1，圖1為系統(tǒng)的原理框圖。本發(fā)明是一種操作方便、功能強(qiáng)大的新型電子負(fù)載設(shè)計(jì)方案。電路中主要包括核心控制器STC89C52單片機(jī)以及鍵盤(pán)電路、LED顯示電路、DA輸出控制電路、AD轉(zhuǎn)換電路等。本電路最重要的部分是負(fù)反饋控制回路，采用負(fù)反饋有很多優(yōu)點(diǎn)，比如提高放大器增益的穩(wěn)定性，減少放大器失真，提高放大器的信噪比等。本論文采用的負(fù)反饋回路能通過(guò)改變MOS管的柵極電壓來(lái)改變內(nèi)阻的阻值，這也是電子負(fù)載工作在恒流模式下的基礎(chǔ)部分。
[0021]它改進(jìn)了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，熟練的應(yīng)用了軟件部分功能，而不是完全的依賴(lài)于硬件，這樣一來(lái)使得生產(chǎn)成本瞬間降低了，電子負(fù)載也得到了良好的推廣。以前的很多設(shè)計(jì)方案都沒(méi)有對(duì)MOS管進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展，從而使整個(gè)電路很難操控。MOS管的輸入電阻特別大，一般都是兆歐級(jí)別的，因此較容易驅(qū)動(dòng)，非常適用于以小電壓控制大電流的情況。在本軟件的負(fù)反饋回路中，MOS管是其中的主要部分，必須要嚴(yán)格控制它的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間來(lái)獲得所需的工作電壓、電流。本系統(tǒng)的負(fù)反饋控制回路就能實(shí)現(xiàn)MOS管導(dǎo)通角的不斷變化，以此來(lái)提高測(cè)試精度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其組成包括軟件和硬件兩大部分，其中硬件部分包括單片機(jī)的選擇與輸入輸出端口的分配模塊、液晶顯示器、鍵盤(pán)輸入、D/A轉(zhuǎn)換、電壓電流采樣、負(fù)反饋控制回路、電源電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其特征在于所述的軟件程序部分包括:按鍵信息程序、液晶顯示輸出程序、采樣程序、A/D轉(zhuǎn)換程序和D/A轉(zhuǎn)換程序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其特征在于負(fù)反饋控制回路作為核心部分，而MOS管是負(fù)反饋控制回路的核心器件。
【專(zhuān)利摘要】一種可編程直流電子負(fù)載裝置，其組成包括軟件和硬件兩大部分，其中硬件部分包括單片機(jī)的選擇與輸入輸出端口的分配模塊、液晶顯示器、鍵盤(pán)輸入、D/A轉(zhuǎn)換、電壓電流采樣、負(fù)反饋控制回路、電源電路。散熱好、操作方便、準(zhǔn)確率較高的應(yīng)用于負(fù)載測(cè)試的可編程直流電子負(fù)載，電子負(fù)載系統(tǒng)分為軟件和硬件兩大部分。電子負(fù)載系統(tǒng)的硬件部分包括以下7部分：（1）單片機(jī)的選擇與輸入輸出端口的分配（2）液晶顯示器（3）鍵盤(pán)輸入（4）D/A轉(zhuǎn)換（5）電壓電流采樣（6）負(fù)反饋控制回路（7）電源電路。電子負(fù)載系統(tǒng)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(zhuǎn)換程序、D/A轉(zhuǎn)換程序。
【IPC分類(lèi)】G01R1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104678133
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310615967
【發(fā)明人】苗惠, 李冠一, 王濱
【申請(qǐng)人】哈爾濱功成科技創(chuàng)業(yè)投資有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月27日