一种数控恒流电子负载制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数控恒流电子负载，它包括主控模块，所述主控模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述采样比较控制模块包括电压采样电路、电流采样电路、电流比较电路、功率控制电路；所述电压采样电路、电流采样电路分别与主控模块的输入端相连，所述主控模块、电流采样电路分别与电流比较电路的输入端相连，电流比较电路的输出端通过恒流模块与功率控制电路相连。它能够直接检测被测电源的电流值、电压值，检测精度高且便于调试；负载电流参数可以设定，且各个电压、电流值均能直观的在液晶屏上显示；将预设值与采样值进行比较，调整控制信号控制功率管，通过运放将控制信号送给功率管实现对电流的控制，使负载电流保持恒定。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到电子负载
，尤其是涉及一种数控恒流电子负载。
技术介绍
在人们生活的多个领域都要用到负载测试，如充电电源试验、蓄电池放电试验以及购买电池、电源时等都需要负载测试，当前对上述产品的试验一般都采用传统的电阻负载能耗放电的办法进行，传统的静态负载都是由电阻、电容、电感等物理负载组成。使用这些负载存在明显的缺点，如缺乏灵活性，无法模拟恒压、恒流、恒功率等特殊负载，传统电阻负载适应性和可调性普遍较差。随着电力电子技术、计算机技术和自动控制技术的迅速发展，为电源检测技术带来了革命性的变化，如不间断电源（UPS）、LED驱动电源、电力有源滤波器（APF）、铅蓄电池、锂电池、镍镉电池等；它们在出厂前都需要进行带载实验，来测试输出特性、放电特性等。因此人们对电子负载的需求越来越多，对其性能要求也越来越高。而传统的电源检测技术面临着极大的挑战，为准确检测电源的可靠性和带载能力，急需性能可靠和操作方便的负载来承担上述工作。
技术实现思路
针对上述现有技术中电子所存在的问题，本技术提供了一种恒定电流型电子负载，电流值、电压值可实时显示，可设定测试电流的大小，并能根据被测电源电压自动调整功率电阻发热功率，便于操作的数控恒流电子负载。本技术要解决的技术问题所采取的技术方案是：一种数控恒流电子负载，包括主控模块，所述主控模块分别连接有采样比较调整模块、显示模块、键盘输入模块、电源模块；所述主控模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述采样比较控制模块包括电压采样电路、电流采样电路、电流比较电路、功率控制电路；所述电压采样电路、电流采样电路分别与主控模块的输入端相连，所述主控模块、电流采样电路分别与电流比较电路的输入端相连，电流比较电路的输出端通过恒流模块与功率控制电路相连。进一步地，所述单片机采用STC12C5A60S2单片机。进一步地，所述显示模块采用LCD1602液晶显示器。本技术的有益效果：相比现有技术：1、能够直接检测被测电源的电流值、电压值，检测精度高且便于调试；2、负载电流参数可以设定，且各个电压、电流值均能直观的在液晶屏上显示；3、将预设值与采样值进行比较，调整控制信号控制功率管，通过运放将控制信号送给功率管实现对电流的控制，使负载电流保持恒定。附图说明图1是本技术的结构关系框图，图2是本技术的主控模块电路图，图3为本技术的采样比较控制模块电路图，图4是本技术的显示模块电路图，图5为本技术的键盘输入模块电路图，图6为本技术的电源模块电路图。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面根据附图结合具体实施例来进一步详细描述本技术。如图1所示，所述一种数控恒流电子负载，所述主控模块分别连接有采样比较调整模块、显示模块、键盘输入模块、电源模块；所述主控模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述采样比较控制模块包括电压采样电路、电流采样电路、电流比较电路、功率控制电路；所述电压采样电路、电流采样电路分别与主控模块的输入端相连，所述主控模块、电流采样电路分别与电流比较电路的输入端相连，电流比较电路的输出端通过恒流模块与功率控制电路相连。如图2所示，所述主控模块由单片机STC12C5A60S2、晶振电路，复位电路组成的单片机最小系统构成。它是整个系统的核心，其接受键盘的输入信号，将设定值和采样到的电压和电流送到显示模块，当采样的电流值和设定值不相等时，调整P3.7引脚输出PWM波形占空比，再经过整形滤波电路控制功率管的栅极电压，从而调整电流，直到采样值和设定值相等时，输出PWM占空比保持不变，使被控对象输出电流恒定。如图3所示，系统上电后，所述采样比较调整模块由R4、R5、R9、R10、R13、D1、C12构成的电压采样电路，将采集到的电压值进行判断，由AUTO_P1和AUTO_P2控制K1和K2继电器的吸合或断开来调整电流回路中功率电阻的大小，调整功率管Q1的发热功率，防止功率管过热烧毁，达到保护功率管的作用。通过键盘预设恒流值的参数，再由主控模块的单片机通过R16、R17、C11构成的电流采样电路，将采集到的电流值通过电路比较电路与预设值进行比较后，输出控制信号DA_OUT，通过运放将控制信号送给功率控制电路的功率管实现对电流的控制。这样不断将预设值与采样值进行比较，调整控制信号控制功率管，使负载电流保持恒定。如图4所示，显示模块采用LCD1602液晶显示器实时显示被控对象的电压、电流值，及设定电流值和电流步进值。如图5所示，所述键盘输入模块的功能主要是设定电流值，可以通过数字键直接输入电流值，按#号键确认，也可以按A、B键进行步进加或减。C、D键用于设定步进档位，本系统暂设定两个档位，即0.1A和1A，在档位为0.1A时，每按一次A键，设定电流增加0.1A，直至10A，每按一次B键，设定电流减少0.1A，直至0A。如图6所示，所述电源模块为12V直流供电经过LM317调整为5V，给单片机、显示模块等供电；同时12V电源经R20、U3、R21、R23、R25组成的基准电源电路给单片机提供5V精确的AD采样参考电源；运放LM358直接由12V电源供电。指标测试与测试结果测试条件：经多次检查，硬件电路与系统原理图完全相同，硬件电路焊接良好；测试仪器：高精度的数字毫伏表，泰克MSO2012B数字示波器，四位半数字万用表，30V/10A直流稳压电源；测试方法：常温下实验室测试，将直流稳压电源连接本电子负载系统，设定恒流负载参数，测量负载电流，测试数据记录如下表：测试结果分析恒流：不论输入电压（在本仪器测试范围内）如何变化，流过该电子负载的电流值恒定且可设定。电流设定可以直接输入电流值，也可以步进加或减。受实验室环境与器材限制，稍有误差，但均在可接受范围之内。以上实施方式仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照具体实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求保护的范围中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控恒流电子负载，其特征在于：它包括主控模块，所述主控模块分别连接有采样比较调整模块、显示模块、键盘输入模块、电源模块；所述主控模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述采样比较控制模块包括电压采样电路、电流采样电路、电流比较电路、功率控制电路；所述电压采样电路、电流采样电路分别与主控模块的输入端相连，所述主控模块、电流采样电路分别与电流比较电路的输入端相连，电流比较电路的输出端通过恒流模块与功率控制电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种数控恒流电子负载，其特征在于：它包括主控模块，所述主控模块分别连接有采样比较调整模块、显示模块、键盘输入模块、电源模块；所述主控模块包括单片机、晶振电路、复位电路，所述采样比较控制模块包括电压采样电路、电流采样电路、电流比较电路、功率控制电路；所述电压采样电路、电流采样电路分别与主控模块的输入端相连，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡继明，夏路生，张琴，文海明，冷艳群，
申请(专利权)人：江西工业工程职业技术学院，
类型：新型
国别省市：江西;36