电子负载设计论文

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1、摘要目录摘要IAbstractII1电子负载的原理及概述11.1电子负载的意义11.2电子负载的工作方式11.2.1恒定电流方式11.2.2恒定电阻方式21.2.3恒定电压方式21.3在本设计中要做的主要任务32系统硬件设计42.1电子负载设计模块方框图42.2单片机学习应用的六大重要部分42.3AT89C51单片机的应用62.3.1AT89C51单片机性能特点62.3.2AT89C51各引脚图及各管脚功能72.4电源82.4.1芯片介绍82.4.2原理图92.5A/D转换器接口ADC080992

2、.6系统显示模块112.7电压、电流采样112.7.1电压采样112.7.2电流采样132.7.3MOSFET场效管的应用142.7.4集成运放的应用152.8系统保护电路的设计172.8.1过流保护172.8.2过压、短路保护183系统软件设计193.1汇编程序设计概述193.2Keil开发软件介绍193.3ADC0809模数转换子程序设计203.4显示子程序213.5电子负载程序设计流程图22摘要4系统的可靠性设计244.1硬件系统的可靠性设计244.1.1硬件系统可靠性设计所注意事项244.

3、2软件系统的可靠性设计254.2.1指令冗余254.2.2拦截技术254.2.3软件“看门狗”技术26结论28致谢29参考文献30附录1：电子负载程序设计31附录2：原理图49河北工程大学毕业设计说明书1电子负载的原理及概述在电子技术应用领域,经常要对开关电源、线性电源、UPS电源、变压器、整流器、电池、充电器等电子设备进行测试，如何对其输出特性进行可靠、全面且比较简单、快捷的测试，一直是仪表测试行业研究的问题。传统的测试方法中一般都采用电阻、滑线变阻器、电阻箱等充当测试负载，但这些负载不能满足我

4、们对负载多方面的要求，如：恒定电流的负载；带输出接口的负载；随意调节的负载、恒功率的负载、动态负载；多输出端口的负载等。现在有一种新型多功能的电子负载，可据实际应用中对负载特性的要求进行设置，满足了我们对负载的各种要求，解决了开发研制测试中的困难。1.1电子负载的意义电子负载即电子负荷。凡是能够消耗能量的器件,可以广泛地称为负载。电子负载能消耗电能，使之转化成热能或其它形式的能量。静态的电子负载可以是电阻性(如功率电阻、滑线变阻器等)、电感性、电容性。但实际应用中，负载形式就较为复杂，如动态负载，

5、消耗功率是时间函数，或电流、电压是动态的，也可能是恒定电流、恒定电阻、恒定电压，不同峰值系数(交流情况下)，不同功率因数或瞬时短路等。电子负载就是在实际应用中负载比较复杂的情况下而设计生产的测试设备。它能替代传统的负载，如电阻箱、滑线变阻器、电阻线、电感、电容等。尤其对吸收恒定电流或以恒定电压吸收电流，或电压电流都要在设定范围突变等传统方法不能解决的领域里，更能显示出优越性能。1.2电子负载的工作方式直流电子负载可以具备恒定电流、恒定电阻、恒定电压、动态负载及短路负载等工作方式。1.2.1恒定电流

6、方式图1－1是电子负载与被测电源的连接图和外特性图。在定电流模式中,在额定使用环境下,不论输入电压大小如何变化,电子负载将根据设定值来吸收电流。若被测电压在5～10V变化，设定电流为100mA，则当调节被测电压值时，负载上的电流值应维持在100mA不变,而此时负载值是可变的。定电流模式能用于测试电压源及AD/DC河北工程大学毕业设计说明书电源的负载调整率。负载调整率是电源在负载变动情况下能够提供稳定的输出电压的能力,是电源输出电压偏差率的百分比。图1－1电子负载的恒定电流工作方式1.2.2恒定电阻

7、方式此种状态下，负载如纯电阻，吸收与电压成线性正比的电流。此方式适用于测试电压源，电流源的启动与限流特性。　图1-2为恒阻方式连接图和外特性图,在定电阻模式中,电子负载将吸收与输入电压成线性的负载电流。若负载设定为1kΩ,当输入电压在1～10V变化时,电流变化则为10～100mA(图1-2)。图1－2电子负载的恒定电阻工作方式1.2.3恒定电压方式　图1－3为电子负载与被测电源连接图和外特性图。在此方式下电子负载将吸收足够的电流来控制电压达到设计值。定电压模式能被使用于测试电源的限流特性。另外,负

8、载可以模拟电池的端电压,故也可以使用于测试电池充电器。图1－3电子负载的恒定电压工作方式河北工程大学毕业设计说明书1.3在本设计中要做的主要任务⑴设计电压采样硬件电路HCPL－7840芯片是HP公司出品的双直插8脚封装的集成隔离放大器，它有优越的性能，像CMRR、失调电压、非线性度、工作温度范围和工作电压等都有严格的指标。低失调电压和低失调温度系数允许自动校准技术的精确运用。5%的增益容忍度和0.1%的线性度，为精确的负反馈和控制进一步提供性能需求。较宽的温度范围允许HCPL－78