一種新型智能電子負載的設計

摘 要： 為了方便測試實驗室自制小功率直流穩壓電源，設計了一種新型智能電子負載。該電子負載以單片機為主控芯片，包括恒流控制、電壓電流檢測、過壓保護、供電電源等電路，實現了定電流、直流穩壓電源負載調整率自動測試和過壓保護功能，能實時測量直流穩壓電源的輸出電壓和電流。將該電子負載應用到實驗室自制小功率直流穩壓電源的測試中，能有效測試出負載調整率。

關鍵詞： 電子負載； 負載調整率； 自動測試； 小功率直流穩壓電源

中圖分類號： TN710?34； TP274 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2013）10?0159?03

0 引 言

電子負載具有體積小，調節方便，工作方式靈活，性能穩定，精度高等優點，被廣泛應用于電源類產品和各類電子元器件的實驗、測試、檢定和老化環節[1]。該方案基于51單片機，設計了一種智能電子負載，與其他同類設計[1?7]相比，具有直流穩壓電源負載調整率自動測試功能。

1 系統原理

整個智能電子負載系統由單片機、恒流控制電路、功率負載器件、電壓電流檢測電路、過壓保護、供電電源等構成，系統原理框圖如圖1所示。

2 硬件電路設計

2.1 恒流及電壓電流檢測電路

2.2 模/數、數/模轉換電路

為了使系統達到一定的精度，且節省單片機I/O口資源，分別選用12位串行模/數、數/模轉換器，分辨率達[212=4 096]。[U1]，[U3]分別為模/數、數/模轉換器提供穩定的參考電壓。模/數轉換器選用TCL2543[8?9]，數/模轉換器選用TCL5618[10?11]。

2.3 過壓保護電路

3 系統程序設計

系統程序采用模塊編程、主程序調用各模塊的方式實現。主要由定電流、被測電源輸出電壓檢測、被測電源輸出電流檢測、負載調整率自動測試、按鍵檢測、顯示驅動等模塊組成。

4 結 語

以51單片機為主控芯片設計了一種新型智能電子負載，使運算放大器工作在深度負反饋條件下實現功率負載恒流，選用12位串行的模/數和數/模轉換器，設計過壓過流保護電路，通過軟件編程實現直流穩壓電源負載調整率自動測試功能。實際設計與制作表明，該方案滿足設計要求。

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