一種直流負載測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電子負載技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種直流負載測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著用電技術(shù)的高速發(fā)展，各行業(yè)對于直流供電電源的需求日益增加，特別是電 動汽車的推廣普及應(yīng)用，對于直流電源的測試提出了更高的要求，直流電源通常需要測試 其輸出的穩(wěn)壓精度、紋波系數(shù)、穩(wěn)流精度、限壓特性、限流特性、電壓、電流整定精度和充電 效率等特性。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，對于測試所用負載，大部分都采用傳統(tǒng)的電阻法，但是對于一些特殊 波形曲線的負載，傳統(tǒng)的電阻法并無法實現(xiàn)，因此電子負載已經(jīng)深入到我們的生活中，電子 負載是用功率半導體器件代替電阻，模擬真實環(huán)境中的負載，使得負載的阻值變得更容易 控制的一種方法。
[0004] 然而，一般的電子負載可以施加在其上的電流都比較小，對于需要測試大電流以 及直流紋波系數(shù)的電源都不能很好的測試，從而嚴重限制了電子負載的推廣運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型實施例中提供了一種直流負載測試裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電子負 載無法測量較大電流以及紋波系數(shù)的問題。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例公開了如下技術(shù)方案：
[0007] -種直流負載測試裝置，包括單片機、PC機、電壓電流采集模塊、報警輸入模塊、鍵 盤模塊、顯示模塊、負載控制模塊和電阻陣列模塊，其中，單片機為基于24位高精度雙差分 輸入的AD轉(zhuǎn)換芯片的單片機;單片機上設(shè)置有通信接口模塊，PC機通過所述通信接口模塊 與單片機電連接；電壓電流采集模塊電連接至單片機，負載控制模塊為具有高輸入電阻的 M0S場效應(yīng)管、且與單片機電連接;報警輸入模塊、鍵盤模塊、顯不模塊和電阻陣列模塊分別 與單片機電連接。
[0008] 優(yōu)選地，通信接口模塊為RS485接口，PC機通過RS485數(shù)據(jù)線連接至RS485接口。
[0009] 優(yōu)選地，單片機接收到的報警信號為報警輸入模塊采集到的經(jīng)光耦隔離輸入的信 號。
[0010] 優(yōu)選地，鍵盤模塊為機械按鍵結(jié)構(gòu)。
[0011] 優(yōu)選地，顯示模塊為真彩液晶顯示屏，顯示模塊通過高速8位總線與所述單片機相 連接。
[0012] 優(yōu)選地，電阻陣列為高精度合金電熱管，電阻陣列設(shè)置不同分檔，檔位由小到大實 現(xiàn)不同電壓及不同電流的全覆蓋。
[0013] 優(yōu)選地，直流負載測試裝置還包括與單片機相連的散熱風扇。
[0014] 由以上技術(shù)方案可見，本實用新型實施例提供的直流負載測試裝置，包括單片機、 PC機、電壓電流采集模塊、報警輸入模塊、鍵盤模塊、顯示模塊、負載控制模塊和電阻陣列模 塊，其中，單片機為基于24位高精度雙差分輸入的AD轉(zhuǎn)換芯片的單片機;單片機上設(shè)置有通 信接口模塊，所述PC機通過通信接口模塊與單片機電連接；電壓電流采集模塊電連接至單 片機，負載控制模塊為具有高輸入電阻的MOS場效應(yīng)管、且與單片機電連接;報警輸入模塊、 鍵盤模塊、顯示模塊和電阻陣列模塊分別與單片機電連接。通過負載控制模塊和電阻陣列 模塊的設(shè)計，使得該測試裝置可以更加準確便捷的實現(xiàn)對大電流以及直流紋波系數(shù)的測 量，并可實現(xiàn)對可編程直流負載的恒流、恒阻和恒功率控制，可以更簡單、快捷、可靠地對電 源、變壓器等電子設(shè)備進行輸出特性測試。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016] 圖1為本實用新型實施例提供的一種直流負載測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本實用新型實施例提供的一種直流負載測試方法的流程示意圖；
[0018] 圖3為本實用新型實施例提供的根據(jù)加載數(shù)據(jù)類型控制相應(yīng)的加載方法加載負載 的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實 用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然， 所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦?中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。
[0020] 參見圖1，圖1為本實用新型實施例提供的一種直流負載測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 從圖中可以看出，本實用新型提供了一種直流負載測試裝置，其中包括單片機，通 過通信接口模塊RS485交互的PC上位機、基于24位高真空雙差分輸入的AD轉(zhuǎn)換芯片ADS1232 的電壓電流采集模塊，基于光耦隔離的報警輸入模塊，基于單片機直接掃描的鍵盤模塊，基 于并口尚殼真彩液晶屏的顯不t旲塊，基于可快速響應(yīng)M0S管的負載控制_旲塊和基于尚精度 合金電熱管的電阻陣列模塊，各模塊分別與單片機電連接。
[0022] 其中，C8051F020單片機為CYGNAL公司生產(chǎn)的低功耗C8051F020單片機，具有高速 流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容CIP-51內(nèi)核，速度可達25MIPS;真正12位，lOOksps的8通道ADC (Analog-to-Digital Converter,模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器），帶PGA( Programmable Gain Ampl if ier，可編程增益放大器）和模擬多路開關(guān)；2個12位DAC(Digital-to_Analog Converter，數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器）；4352 (4096+256)字節(jié)的片內(nèi)存儲器;64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程 的FLASH存儲器;可尋址64KB地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口；片內(nèi)帶有高速非侵入式的在 線系統(tǒng)調(diào)試接口；硬件可實現(xiàn)的SPI(Serial Peripheral Interface，串行外設(shè)接口）， SMBus/I2C和2個UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,通用異步收發(fā)傳 輸器）串行接口； 5個通用16位定時器;5個捕捉/比較模塊的可編程計數(shù)器/定時器陣列；片 內(nèi)看門狗定時器、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器。
[0023] C8051F020單片機是一款真正獨立工作的片上系統(tǒng)，將C8051F020應(yīng)用于可編程直 流負載系統(tǒng)，可大量減少外圍器件，充分發(fā)揮C8051F020的高速度特點，大大提高了系統(tǒng)的 集成度及安全性。
[0024] C8051F020單片機上設(shè)置有與PC上位機連接的通信接口模塊，通信接口模塊采用 高速光耦隔離的RS485接口，RS485信號具有長距離、多用戶和抗(共模)干擾等優(yōu)點。
[0025]電壓電流采集模塊為基于24位高精度雙差分輸入的AD轉(zhuǎn)換芯片ADS1232,該器件 由一個低漂移、低噪聲的儀表放大器和一個連接在單片集成數(shù)字濾波器上的高階限幅自穩(wěn) 調(diào)制器組成。
[0026]鍵盤模塊為機械按鍵結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，性價比高，且系統(tǒng)內(nèi)置消抖程序可調(diào)高按 鍵的可靠性和準確性。
[0027]系統(tǒng)采集到的報警信號，經(jīng)光耦隔離輸入，有報警時，光耦導通，輸入C8051F020單 片機信號拉低，提示報警。
[0028]顯示模塊采用專門針對單片機用戶而設(shè)計的5.6英寸、真彩TFT屏的液晶顯示器， 提供一個簡單的高速8位總線與單片機連接，支持256色?？梢灾苯优cMCS51、MCS96、MC68、 ARM(Advanced RISC Machines，處理器）以及DSP(Digital Signal Processing,數(shù)字信號 處理)相連，直接輸入X、Y坐標，無須計算地址。低功耗、輕薄設(shè)計、寬溫(-30度到85度）、亮度 可調(diào)節(jié)(軟件調(diào)節(jié)8種亮度）、低功耗模式(軟件關(guān)斷顯示）。
[0029]負載控制模塊采用M0S管控制，M0S管即金屬-氧化物-半導體型場效應(yīng)管，屬于絕 緣柵型，其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層，因此具有很高的輸 入電阻（最尚可達1015 Ω ) JOS管是電壓控制兀件，具有待機電流小、開關(guān)頻率尚、功耗極低 的優(yōu)點。本裝置采用自主研發(fā)的M0S驅(qū)動板，具有體積小，功率小，耐壓高，開關(guān)速度快等優(yōu) 點。此部分實現(xiàn)原理如圖2所示，經(jīng)三八譯碼器74HC573調(diào)制后的控制信號，連接到光電隔離 TLP250的輸入端，信號經(jīng)隔離并放大后，驅(qū)動M0S管柵極，M0S管