全面自己设计制作的DIY电子负载
DIY 电子负载系统
DIY 电子负载系统设计思想：１、想了解手中各种电源、电池特性，电子负载必不可少２、设计制作不同类型电子负载，享受体验各自特性，所以做了两个：无源型与有源型３、花钱要尽可能少，最大程度利用手中现有设备完成数据采集自动化４、外观设计尽可能具有自己的个性风格一、无源电子负载二、简介：１、电路尽可能简单、花钱要尽可能少２、避开每次使用都用万用表监视调整负载电流３、使热量尽可能均匀分布在一块电路板上，免去外加散热器４、手中各种锂电比较多，打算专门为锂电服务５、基于以上几点反复思考决定使用六片AMS1117-1.2（0.2元/片）完成恒流每路一片AMS1117-1.2，恒流100mA，六路最大负载电流总和为600mA六片AMS1117-1.2均匀分布在一块电路板上，刻电路板时尽量保存覆铜加强散热６、用5个拨号开关设定电流5个拨号开关全部关断时，负载电流为100mA，每接通一个开关，增加100mA７、用较厚的不锈钢带将电路板链接在底座上８、适应电压范围：最小电压为2.7V，最高适应电压由AMS1117-1.2决定９、用手中VC86D(带USB电脑接口)万用表完成数据采集自动化二、有源电子负载简介：１、电路尽可能简单、花钱要尽可能少，服务于各种电源、电池２、核心元器件为：IRF520（1.9元/个）、LM358P（0.2元/片）、TL431（0.1元/个）３、在铝合金门窗加工点寻找一块料头做散热器，整体设计围绕这块铝合金料头４、铝合金料头是块方管，为了解决散热通风，在下面开个长方形口使得散热对流获得改善，同时还可以用小风扇从下面往上吹进行强制散热５、LM358P内部两个运算放大器，实际用一个就可以，避免浪费，两个运算放大器全部使用其中一个做采样放大，将电流采样信号最大值放大到2.5V，与TL431基准电压相同另一个接IRF520，去调整稳定负载电流６、电流取样电阻为0.068Ω无感陶瓷电阻（过两天到货，暂时用0.22Ω普通电阻，电流只能达到1A）７、用较厚较宽的不锈钢带将电路板链接在底座上８、电流可调范围在0～3A之间，1A时最低适应电压可达0.5V以下，最高适应电压由IRF520决定功耗8W以内不需要扇强制散热，加风扇强制散热功率至少提高一倍９、同样用手中VC86D(带USB电脑接口)万用表完成数据采集自动化三、电路图与改进改进：１、有源电子负载改进我没有制作电路板套餐，只能刀刻如果有制作电路板套餐腐蚀电路板，使用贴片元件，电路板面积可缩减到现有面积四分之一以下这样可以将电路板放到铝合金方管内，使外观变得更古怪富有特点２、接下来打算编写一个小软件，进一步加工处理数据，给出完整的测试结果及绘制更理想漂亮的放电曲线四、应用—电测试电池容量虽然是“DIY电子负载”，但下面测试结果准确度值得信赖精度不见得比专业电子负载低，因为使用前校对过放电电流采样数据完整，嫌麻烦没∑求和计算电池放电能量接下来打算编写一个小软件，进一步加工处理数据，给出完整的测试结果及绘制更理想漂亮的放电曲线１、SX40相机沣标锂电电池新电池，容量足，放电曲线还可以，寿命多长不清楚，对得起价格２、G9、400D相机原厂锂电电池测试前没补充充电，已经用了几年，电量不减，放电曲线依然不错同时间购买的品胜电池，已经用坏了两块３、品力牌磷酸铁锂电池容量不足，放电曲线非常好这个小AA电池短路电流可达7A（我做过短路试验）使用非常频繁，最近几乎一两天充一次电，用于小台灯、小电钻４、山寨版18650锂电电池容量虚标，放电曲线不理想，小电流使用还可以，价格便宜（10元一节）。
自己动手做个恒流电子负载机
自己动手做个恒流电子负载机电子负载机是很多从事电子设计尤其是电源设计与制作的朋友们必备的工具，在设计中有时需要给电池等器件放电，如果用个水泥电阻进行电流调节，不但不能恒流还不够方便，而买一台市场上的成品电子负载机，最便宜的也要近1000 元。
笔者自己动手做了一台电子负载机，该负载机的制作元件易找，制作后不用调试就能使用，还具有恒流及各项保护功能。
经过试用效果十分理想，不但可以用来对电池恒流放电，还可以用在工厂对生产的电源产品做老化实验用等。
在此将制作方法同大家分享。
电路原理电路如图 1 所示。
VT4 提供整个电路的 2 ．5V 基准电压。
IC 1A 、R9 、VT1 、VT2 等组成开关式恒流电路。
例如当Load 端接入电池，并且刚开始电流在R9 上产生的压降(C 点) 没有 B 点的电压高，此时 D 点输出为高电位，VT1 、VT2 持续导通，于是R9 上的压降(C 点) 将持续增加直到超过 B 点电压，此时 D 点输出为低电位，VT1 、VT2 关断。
这个过程一直重复下去，所以恒流电流={[2 ．5 ÷ (R7+R8)] × R8} ÷ R9 。
以图中为例，流过Load 端的电流为{[2 ．5 ÷ (100k+10k)] × 10} ÷0 ．1 ≈ 2 ．3A 。
IC1B 起低压保护作用。
平时G 点电位高于H 点，所以F 点为高电位，VT3 不动作，VT1 、VT2 正常工作。
当Load 端的电压低于设定值时 F 输出为L ，VT3 动作，将VT1 、VT2(E 点) 的驱动电压拉低，VT1 、VT2 将不导通，无负载电流流过Load 端口，起到了低压保护作用。
例如在对一块铅酸电池放电时，将12V 的电池放到电压只有3V 时，该电路就会发挥低压保护作用，终止放电电流。
希望终止的放电电压可通过[U ÷ (R13+R10)] × R10=2 ．5V 来计算，其中的U 就是希望终止的放电电压。
直流电子负载的设计制作
直流电子负载的设计制作【摘要】本设计主要以高速、低功耗、超强抗干扰STC12C5A60S单片机为控制核心设计直流电子负载。
包括控制电路（MCU）、主电路、采样电路、显示电路等，能够检测被测电路的电流值、电压值等各个参数，并能直观的在液晶上显示。
本系统由自锁开关控制电路的工作状态，通过手动调节开关切换在恒压、恒流、恒阻电路之间的工作状态，由LED灯指示相应的工作状态。
系统的稳压范围为1V-30V，稳流范围为100mA-3.5A，误差0-5%在题目要求范围内，达到题目要求并扩展了恒压、恒流的范围。
由单片机控制，通过按键达到对恒压值或恒流值在一定范围内的控制，设置了过载保护，通过亮灯显示过载。
【关键词】电子负载；单片机（MCU）1.方案设计与论证1.1 整体方案设计基于手动调节单片机控制的直流电子负载图1 基于手动调节单片机控制的直流电子负载原理图本方案通过两个自锁开关来控制电路的工作状态，在恒压、横流、恒阻之间进行切换，通过stc12c5a60s单片机通过D/A芯片控制恒压、恒流等的值，stc12c5a60s是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容传统的8051，但速度快8-12倍，8路高速10位A/D转换。
采用大功率NMOS 管IRF540，该管导通电阻足够小，源漏抗击穿能力足够强。
软硬件结的方式，方便简洁实现了不同模块之间的转换，很好的完成了恒压、恒流等基本功能，并完成了恒阻等附加功能。
由单片机采集电压、电流值，检测电路过载控制继电器工作，实现电路的过载保护并报警。
1.2 模块方案1.2.1 恒压设计方案方案一：用晶体管来实现电压放大和比较，基极和发射极分别相当于比较器的负、正输入端。
基极本身会分得一部分电流，同时还会有个电流Ibe影响发射极的电压。
这样的电路能够实现恒压功能，但是误差比较大，同时还有较大的功率损耗。
方案二：直接用运算放大器OP07芯片来实现电压的放大和比较电路看起来简单易懂。
简易直流电子负载设计
简易直流电子负载设计报告摘要：本文论述了简易直流电子负载的设计思路和过程。
直流电子负载采用MSP430G2553单片机作为系统的控制芯片，可实现以下功能：在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
AD模块接收电路电压和电流模拟信号，转化为数字信号，经液晶模块12864同步显示电压和电流。
系统包括控制电路(MCU)、驱动隔离电路(PWM波)、主电路、采样电路、显示电路、基准电路等；具有过压保护功能;能够检测被测电源的电流值、电压值；具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能；各个参数都能直观的在液晶模块上显示。
关键词：电子负载；单片机（MCU）；模数（A/D）.PWM波.一、引言电子负载用于测试直流稳压电源的调整率，电池放电特性等场合,是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。
电子元件一般为功率场效应管（Power MOS）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等功率半导体器件。
由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体，使得负载的调节和控制易于实现，能达到很高的调节精度和稳定性。
同时通过灵活多样的调节和控制方法，不仅可以模拟实际的负载情况，还可以模拟一些特殊的负载波形曲线，测试电源设备的动态和瞬态特性。
二，总体方案论证与设计设计和制作一台电子负载，在恒流（CC）模式下，不管电子负载两端电压是否变化，流过电子负载的电流为一个设定的恒定值。
要求：（1）负载工作模式：恒流（CC)模式；（2）电压设置范围：0～10V；（3）电流设置范围：100mA～1000mA，设置分辨率为10mA，设置精度为±1%；（4）直流稳压电源负载调整率：测量范围为0.1%～19.9%，测量精度为±1%。
（5）显示分辨能力及误差：至少具有3位数，相对误差小于5%。
恒流模块和恒压模块共用一个基准电压12v，并且通过开关实现两种模式的转换，用A/D转换器把电路中的电压电流的模拟信号转换为数字信号，然后通过单片机来程控从而重置电压电流，用数码管液晶显示同时呈现即时电压电流。
电子假负载的制作与测试
伽
驱动 电路 虚线框 ④ 示 所
。
、 、
直 流电压
、
。
选用 大功 率
以娜
年,
”
电千创 作
・
、 、
、
、
、
的 栅极
,
电压
阻 都打在 仪陷处 单 刀 双 掷开 关
打在
端时 为恒 压
,
,
减小
,
、
的 内阻
。
增 大 负载 电流 减小
模式
,
所选 的被 测 电源 的输 出 电压 保 持在
。
说
从 而 达到恒 流 的 目的
如图
、 、
明该电子 假负 载 有恒 压 功能
,
单 刀 双掷 开 关
。
打在
过流保护电路
虚 线 框 ③所示
。
、
、
得漏极
压 的 目的
和源极
。
之 间 的电压
减小
,
从 而达 到恒
,
为 限流 电阻
,
一 端接场效 应 管
。
夕泊
诵
极 另 一 端接地 用 于 防展 荡 虚线 框 ② 示 所
,
恒流 电路
如图
、 、
。
当负 载 电流 增 大 时
。
、
,
、
三 电路 洲 试
电子假负载制作 后 需 进行 测试
如图
。
,
、
上 的 电压 增大 即
、
、
上
,
测试 电路接线 图
。
的取样 电压 增 大 也 即是 出低 电平
,
反 相输人端 电压增 大 当
,
所 示 虚线框 ⑤和 两 个 万用 表部分 万 用 表
简易直流电子负载
9.2 简易直流电子负载电子负载仪是电源制作和电池性能测试必不可少的一种仪器。
它是由电子器件组成的模拟负载，用来检测各类电源带负荷特性和化学电源输出性能的仪器。
在恒电流测试时加以同步计时，就可精确测出电池容量值。
9.2.1 功能要求设计和制作一台恒流（CC）工作模式的简易直流电子负载。
技术要求：电流设置范围为100mA～1000mA ，设置分辨率为10mA，设置精度为±1%。
当电子负载两端电压变化10V时，要求输出电流变化的绝对值小于变化前电流值的1%。
具有过压保护功能，过压阈值电压为18V±0.2V。
能实时测量并数字显示电子负载两端的电压，电压测量精度为±（0.02%+0.02%FS ），分辨力为1mV。
能实时测量并数字显示流过电子负载的电流，电流测量精度为±（0.1%+0.1%FS），分辨力为1mA。
具有直流稳压电源负载调整率自动测量功能，测量范围为0.1%～19.9%，测量精度为±1%。
为方便，本题要求被测直流稳压电源的输出电压在10V以内。
9.2.2总体方案论证系统的关键在设计恒流源电路和高精度A/D转换电路。
1.恒流源电路方案【方案一】恒流源可以通过一个经典的数控稳压源来实现。
在输出回路串联一个电流取样电阻，通过实测电流与给定电流的比较，运用恰当的控制算法，调整输出电压使实测与给定两个电流相等，就可以达到恒流的目的。
此种方案最大的问题是：不论是输入电源电压变化，还是负载变化，都要经过一段时间才能使电流稳定。
【方案二】最好的方案是一个硬件的闭环稳流电路，稳流的过程几乎不需要时间。
图9.2.1就是一个典型电路。
根据集成运放虚短的概念可得：I L ≈ V i / RR为电流取样电阻，由于R固定，因此I L完全由V i决定，只要V i不变，则I L不变，这就是恒流原理。
对某一特定的V i下的I L，无论是V CC或是R L变化，利用负反馈的自动调节作用，都能维持I L的稳定。
自己动手DIY电子假负载
自己动手DIY电子假负载本文制作的电子假负载能替代传统的负载电阻箱、滑线变阻器等，尤其能设置恒定电流或恒定电压应用于传统的滑线变阻器不能解决的领域里。
用于发电机、AC/DC、DC/DC变换器、不间断电源(UPS)、干电池、蓄电池、变压器、充电器等输出特性进行测试。
最大假负载功率高达600W，假负载电阻可调节在30mΩ～14.352kΩ。
一、基本思路电子假负载的功率器件，一般选用所需控制功率小的场效应管和IGBT管、选用时一定要有超过满载时的功率余量，避免使用中烧毁；电子假负载工作时产生大量的热量，需要加装散热器，并且功率器件与散热器之间的热阻要尽量小，必要时可安装散热风扇；电子假负载的功率器件极易发生寄生自激振荡，一旦产生振荡，不但工作状态完全变了，还会烧坏功率器件。
所以防寄生自激振荡非常重要的，也是制作电子假负载成功与否的决定因素。
本制作产生一个基准电压分别送到三个运放，通过恒压、恒流实现电子假负载的基本功能。
总原理框图如图1所示。
图1 原理框图二、电路原理原理图如图2所示，基本电路为除虚线框⑤和两个万用表以外的部分，由恒压电路、恒流电路、过流保护电路、驱动电路组成。
V =12V输入电压，经过限流电阻R1到三端可调分流基准源U1(TL431)的阴极K后，由参考端R得到输出基准电压VR为2.5V，经电阻R1到调整滑动变阻器R6，一路经电阻R2为U3A提供电压，另一路经电阻R7为U3C提供电压。
1.恒压电路如图2虚线框①所示。
当负载端输入电压增大时，U3A同相输入端电压增大。
当同相输人端电压大于反相输入端电压(基准电压)时，U3A输出高电平，在场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG上产生压降，使得漏极D和源极S之间的电压VDS减小，从而达到恒压的目的。
2.恒流电路如图2虚线框②所示。
当负载电流增大时，R19、R22、R25、R28上的电压增大。
即R18、R21、R24、R27上的取样电压增大，也即是U3C反相输入端电压增大，当U3C反相输入端电压大于同相输入端电压时，U3C输出低电平，场效应管Q1、Q2、Q3、Q4的栅极G电压VG减小，Q1、Q2、Q3、Q4的内阻RDS增大，负载电流减小，从而达到恒流的目的。
简易直流电子负载
简易直流电子负载设计报告一，引言在电路中，负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置，它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。
如电炉子将电能转化为热能；电灯将电能转化为光能；蓄电池将电能转化为化学能；电机将电能转化为动能。
这些都是负载的真实表现形式。
负载的种类繁多，但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。
在实验室，我们通常采用电阻、电容、电感等或它们的串并联组合，作为负载模拟真实的负载情况。
进行电源设备的性能实验。
电子负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。
电子元件一般为功率场效应管（Power MOS）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等功率半导体器件。
由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体，使得负载的调节和控制易于实现，能达到很高的调节精度和稳定性。
同时通过灵活多样的调节和控制方法，不仅可以模拟实际的负载情况，还可以模拟一些特殊的负载波形曲线，测试电源设备的动态和瞬态特性。
这是电阻等负载形式所无法实现的。
二，总体方案论证与设计电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。
设计和制作一台电子负载，有恒流和和恒压两种模式，可手动切换。
恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内），流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。
工作于恒压模式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。
外接12V稳压电路。
要求：（1）负载工作模式：恒压（CV）、恒流（CC)两种模式可选择。
（2）电压设置及读出范围：1.00V~20.0V。
（3）电流设置及读出范围：100mA~3.00A。
（4）显示分辨能力及误差：至少具有3位数，相对误差小于5%。
恒流模块和恒压模块共用一个基准电压12v，并且通过开关实现两种模式的转换，用A/D转换器把电路中的电压电流的模拟信号转换为数字信号，然后通过单片机来程控从而重置电压电流，用数码管液晶显示同时呈现即时电压电流。
最新简易直流电子负载精品版
2020年简易直流电子负载精品版简易直流电子负载张良毛伟周旭摘要：本设计是以场效应晶体管电压转换电流原理为核心，以硬件反馈实现恒流为基础，以单片机控制为中心的高精度作品。
此次设计为恒流源法直流电子负载。
本系统中电压和电流的测量都采用高精度运放对电压和电流分别采样处理，再利用12位高精度ICL 7135输入口进行电压和电流检测和监控。
硬件电路恒流部分的控制端采用多个精密运算放大器OP07接成闭环反馈控制形式。
系统达到了恒流稳定性高的效果，实时显示电压电流，电流范围为100mA—1000mA，步进为10mA，且分辨率达到1mA（V）。
直流负载热稳定性高，工作过程中基本不会因发热而产生偏差，且可以持续很长时间。
本设计具有过压保护功能，成本低廉，可靠性高。
关键字：场效应管；采样；闭环反馈；过压保护一、方案论证1、恒流控制方案方案一：从取样电阻取回的电压与DA输出电压作差分放大，放大后的电压经电阻转换为电流，电流经过达林顿复合管扩流后得到所需要的电流。
方案二：从取样电阻取回的电压与DA输出电压作差分放大，放大后的电压经过场效应管直接变换为电流。
方案选择：方案一虽能够达到所需电流要求，但复合管的基极的电流会流入负载，对电流的恒流造成误差；方案二中的场效应管能够实现电流要求，且输入级没有电流，在放大区工作稳定，因此选择方案二。
2、输出电流采集方案方案一：直接从功耗电阻上采集电压，从而得到电压和固定电阻得到电流采样。
方案二：在功耗元件上端串联一个小功率电阻作为采样，采得电压除以固定电阻得到电流。
方案选择：方案一中的采集电阻大，因而采集得到的电压变化很大，经过运放后对电流的精确度有影响，而方案二中的电阻为精确小电阻，得到电压精确运算后可以得到精确电流。
3、功耗原件选择方案方案一：功耗元件为功率管，大部分功率都消耗在功率管上。
方案二：功耗元件为多只功率电阻并联作为功耗电阻，晶体管只为开关使用，开关上消耗功率低。
方案选择：方案一中对功率管的热消耗巨大，对功率管的散热具有非常高的要求，且发热会对电流产生误差，方案二中的功率原件为多只功率电阻，因而电阻的发热比较小，对电流影响较小，因此选择方案二。
自制电子负载仪
自制电子负载仪作者【摘要】@@ 电子负载仪是电源制作和电池性能测试必不可少的一种仪器.顾名思义电子负载仪是由电子器件组成模拟负载,用来检测各类电源带负荷特性和化学电源输出性能的仪器.在恒电流测试时加以同步计时,就可精确测出电池容量值.【期刊名称】电子制作【年(卷),期】2010(000)006【总页数】3电子负载仪是电源制作和电池性能测试必不可少的一种仪器。
顾名思义电子负载仪是由电子器件组成模拟负载，用来检测各类电源带负荷特性和化学电源输出性能的仪器。
在恒电流测试时加以同步计时，就可精确测出电池容量值。
笔者因工作需要，曾接触过多个厂家电子负载仪产品。
虽然档次高低迥异、体积相差很大，但是电子负载的重要部分，即电子开关部件大部分由管耗较小的VMOS功率管组成，其工作模式均为PWM方式。
为了电池容量计量的方便，负载仪大多工作于恒流放电模式。
电子开关驱动电路有单片机、运算放大器、分立元件组成控制电路。
高级的还具有各种功能显示和设置功能。
所以配置较高的产品价位极高，约几千元至数万元不等。
其价位是很多电子爱好者和小厂家望洋兴叹！可见，如果撇开很多华而不实的设置和显示功能，以坚固耐用、容易操作、简单可靠作为设计指标的大容量负载仪，肯定能受到很多用户所欢迎！基于上述主导方针，笔者设计了一款用LM324运放为主控器件的电子负载仪。
整个仪器由电子开关、斜波发生、电流检测放大、比较调节、PWM驱动单元组成。
该仪器可对12～48V电源和电池进行放电性能测试，最大电流为20A；操作非常方便；由K1控制放电投入或切出；W1调节电流幅度大小；W2调节欠压值。
下面简单介绍电路工作原理，其电路如图1所示。
图中，IC1A、R1～R4、Q1、C3、C4、D1组成斜波发生电路。
其中，R2、R3分压为IC1A反相输入端基准电压；而同相输入端接C3通过R1充电。
初始时IC1A输出低电平；当C3电压上升大于反相基准时，IC1A输出为高电平；经D1、R4使Q6导通，致C3瞬间放电为0V。
电子负载_电路图_设计方案完整版
电子负载_电路图_设计方案完整版摘要本系统是基于MSP430单片机控制的电子负载，首先通过比较器将D/A 给定的值和电路中的电流值反馈回来的电压值相比较。
再将比较结果送给功率器件的门极进行控制。
开关管出来的波形经过滤波之后使用电阻消耗功率。
再采样输入电流信号反馈给比较器，从而形成一个闭环系统达到恒流的目的。
系统中用带中文字库的液晶实时显示采样电流，电压和设定值等。
通过独立按键控制电流步进。
AbstractThe system is based on the MSP430 single-chip electronic load, first through the comparator will D/A the given value and the current in the circuit to value feedback voltage value is compared. The comparison of the result to the power device gate control. Switch tube of the waveform is filtered after using the resistance power consumption. Sampling input current signal is fed to a comparator, thereby forming a closed loop system to achieve the purpose of constant flow. System with Chinese character LCD display real-time sampling current, voltage and the setting value. Through the independent button control current step.一、方案论证 1. 功率消耗方案方案一：采用功率场效应管（POWER MOS ）、绝缘双极型晶体管（IGBT ）等功率半导体器件工作在线性放大区，代替电阻等作为电能消耗的载体。
直流可编程电子负载
直流可编程电子负载IT8500+系列用户手册型号：IT8511+/IT8511A+/IT8511B+/IT8512+/IT8512A+/IT8512B+/IT8512C+/IT8512H+/IT8513A+/IT8513C+/IT8514C+/IT8514B+/IT8516C+版本号：5.0声明© Itech Electronic, Co., Ltd. 2017根据国际版权法，未经Itech Electronic, Co., Ltd. 事先允许和书面同意，不得以任何形式（包括电子存储和检索或翻译为其他国家或地区语言）复制本手册中的任何内容。
手册部件号IT8500+-402008版本第5版，2017 年05月09日发布Itech Electronic, Co., Ltd.商标声明Pentium是Intel Corporation在美国的注册商标。
Microsoft、Visual Studio、Windows 和MS Windows是Microsoft Corporation 在美国和/或其他国家/地区的商标。
担保本文档中包含的材料“按现状”提供，在将来版本中如有更改，恕不另行通知。
此外，在适用法律允许的最大范围内，ITECH 不承诺与本手册及其包含的任何信息相关的任何明示或暗含的保证，包括但不限于对适销和适用于某种特定用途的暗含保证。
ITECH对提供、使用或应用本文档及其包含的任何信息所引起的错误或偶发或间接损失概不负责。
如ITECH与用户之间存在其他书面协议含有与本文档材料中所包含条款冲突的保证条款，以其他书面协议中的条款为准。
技术许可本文档中描述的硬件和／或软件仅在得到许可的情况下提供并且只能根据许可进行使用或复制。
限制性权限声明美国政府限制性权限。
授权美国政府使用的软件和技术数据权限仅包括那些定制提供给最终用户的权限。
ITECH 在软件和技术数据中提供本定制商业许可时遵循FAR 12.211（技术数据）和12.212（计算机软件）以及用于国防的DFARS252.227-7015（技术数据－商业制品）和DFARS 227.7202-3（商业计算机软件或计算机软件文档中的权限）。
直流电子负载的设计制作DZ版
直流电子负载的设计制作D Z版(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--直流电子负载的设计制作摘要：本设计利用51单片机程控输出数字信号，经过DA转换成模拟量，作为MOSFET功率电路的输入信号。
其中MOSFET功率电路由比较器控制NMOS管导通，形成正负反馈模型，实现了恒压、恒流和恒阻三种模式的切换和设置调节。
AD实时采集输出的恒定信号，传送给单片机，实现数字显示及自动过载保护功能，完成了题目的要求。
三种模式采用手动切换，CV范围扩大为0-30V 左右，CC扩大为0-3A左右，CR范围为1~99欧姆，测量精度小于5%，系统电路简洁，调节快速，且具有过载保护提示，键盘输入设置，LCD实时显示等功能。
关键字：电子负载，单片机，恒流，恒压，恒阻Abstract: In this design, the 51 single-chip outputs digitalsignal ,then DA converts analog which is the input signal of MOSFET power circuit. MOSFET power circuit is controlled by the comparator and NMOS transistor is turned on, the positive and negative feedback model was formed to achieve a constant voltage, constant current and constant resistance three modes switch and set the adjustment. AD acquisits constant output signal ,then it is transmitted to the microcontroller, digital display and automatic overload protection to complete the requirements of the topic. Three modes was designed to be manual switching, the CV extend about 0-30V, CC expanded to about 0-3A, Cr ranges from 1 to 99 ohms, the measurement accuracy is less than 5%, system circuit is simple and fast adjustment, and has overload protection prompts, keyboard input settings, LCD real-time display functions.Keywords: electronic load, microcontroller,constant current,constant voltage,constant resistance目录一、方案论证与设计 (1)1．1整体方案分析设计 (1)模块方案比较 (1)MOSFET功率（恒流恒压恒阻）电路方案选择 (1)主控器模块方案选择 (2)显示模块方案选择 (2)二、电路设计 (2)模拟电路分析设计（各模块仿真图见附录） (2)恒流电路模块 (2)恒压电路模块 (3)恒阻电路模式 (3)自动过载保护模块 (4)数字电路分析设计（数字电路原理图见附录） (4)DA/AD模块 (4)负载参数的可调节和数字化显示的方法 (4)三、软件设计 (4)四、测试方案及测试结果 (4)测试仪器 (4)测试方法 (4)测试数据 (5)恒流模式测试 (5)恒压模式测试 (5)恒阻模式测试 (5)过载保护报警测试 (6)测试结果分析 (6)五、总结 (6)六、参考文献 (6)一、方案论证与设计1．1整体方案分析设计该系统包括主控器、键盘、显示电路、MOSFET功率电路和AD、DA处理电路六个部分。
简易直流电子负载
空 比可 以使得输入 电流发生改变 ，通过闭环控制 可以达到恒
定Ｂ Ｏ ＯＳ Ｔ电路输入 电流的 目的 。这样 ， Ｂ Ｏ ＯＳ Ｔ 电路充 当了
一
个恒流负载 。该方案的优点是恒流负载的输入电流波形较
— —
斟协论坛 ・２ ０ １ ３ 年第 ８ 期（ 下 ）— —
综上 ， 我们选方案二 。 ｌ － ３ 控 制方 案
ＭＳ Ｐ ４ ３ ０ Ｇ ２ ５ ３ ３单片机具有两个 ｌ ６位定时器 ， 可得 Ｐ ＷＭ 占空
比分辨 率 为 ：
△ｄ １ （ １ ）
１ ． ４ ． １ 电流检测方 案 方案一：采用 电流 霍尔传感器。应用霍尔效应闭环 原理 的电流传感器， 不规则波形的电流 。但霍尔测量精度不能满足本设计精 度的要求， 且价格 昂贵。
影响， 必 须 采 取特 别 的 电路 措 施 防止 温 度 、 电压 的变 化 所 造 成 的漂 移 。
对于开关 电阻的控制可以采用模拟 电路进行调制和控制 ，
方案二： 利用 电阻分压取样 电压 。用 电阻分压取样 电压，
具有模拟控制 的快速性、 连续性等优 点， 但模拟 电路的功能较 此 电路设计简单易于实现 ， 选取适当的电阻值 即能满足要求。 单一 ， 不便 于实现课题要求的多功能化。所 以， 为实现不同的
经数字 Ｐ Ｉ 调节后输 出相应 占空 比的 Ｐ ＷＭ 信 号驱动开关管 ，
从 而 实现 闭环 控 制 达 到 题 目的 要 求 。
当ｖ 和 Ｒ一定时电流 的分辨率取决于占空 比的分辨率 ，
设计 要 求 电流 的分 辨 率 为 ｌ ｍＡ，即 分辨 率 的 要 求 至 少 为 千 分 之一 。 采用超小型 １ ６ 位 高 精 度 度 模 数 转 换 器 ＡＤ Ｃ ： 片
收藏！易于自制的，恒流电子负载。
收藏！易于自制的，恒流电子负载。
电子负载，在维修和调试中，有着很大的作用。
但是还不错的成品电子负载，都价格不菲。
有时候，在能满足需要的情况下，自制，是一个不错的选择。
下图是一个用单片机来现实负载数据的，恒流型电子负载的电路图。
图中，虚线框中是恒流产生电路，虚线框外是单片机显示部分。
对于显示部分，可以有很多解决方案，这里不详细描述。
下面对恒流产生电路，进行原理分析。
恒流部分，由IC3A与场效应管VT1~VT4等元件构成。
当电阻负载接通电源（+12V）时，并且在LOAD端接有测试源时。
通电瞬间，由于没有电流流过VT1~VT4，因此A点电压低于B点电压（A点是电流反馈电压，B点是恒流值设置电压。
），此时IC3A 输出高电平，使得VT1~VT4导通，LOAD对地的电阻减小，流入的电流增大，使R36检流电阻上的电压逐渐升高，直到接近甚至轻微超过B点电压，引起IC3A输出电压下降，VT1~VT4导通程度下降，直到LOAD流入的电流趋于恒定在设定值。
R34和R35用于设定B点电压，以便设置恒流值。
整个电路非常简单。
通过增加一些检测或者数字调节，便能实现更高性能的电子负载功能。
有兴趣的同学，不妨试试。
自制数控电子负载
自制数控电子负载
自制数控电子负载
电子负载是通过控制内部功率（MOSFET）或晶体管的导通量（量占空比大小），依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。
它能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流，同时可以实现模拟负载短路，模拟负载是感性阻性和容性，容性负载电流上升时间。
一般开关电源的调试检测是不可缺少的。
电子负载整合具有测试设备的众多功能，如负载瞬态恢复时间、电流极限特性分析、效率、启动时间、源效应（电源调整率）、编程响应时间、PARD（波纹和噪声）、功率因子、伏特栓锁现象、过压关闭、飘移等。
电子负载可用几种方法执行电源测试。
它们一般是可编程的，但大多数电子负载需要外部DAC编程器。
这一能力在测试期间能精确控制负载值，为测试装置操作者提供有价值的状态信息。
电子负载通常采用FET设计，它比采用继电器和电阻器的解决方案更可靠，也更简易，还可选择工作模式：恒流（CC）、恒压（CV）和恒阻（CR）。
较复杂的电子负载在一台产品中都会提供这三种模式，具有最高的测试灵活性，并且还提供测量直流电压和电流这两种电源的通用解决方案。
电子负载的最后一项优点是可提供通过总线的回读，而无需使用一些测试中测量电压和电流的数字多用表。
自制数控电子负载
自制数控电子负载
电子负载是通过控制内部功率（MOSFET）或晶体管的导通量（量占空比大小），依靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。
它能够准确检测出负载电压，精确调整负载电流，同时可以实现模拟负载短路，模拟负载是感性阻性和容性，容性负载电流上升时间。
一般开关电源的调试检测是不可缺少的。
电子负载整合具有测试设备的众多功能，如负载瞬态恢复时间、电流极限特性分析、效率、启动时间、源效应（电源调整率）、编程响应时间、PARD（波纹和噪声）、功率因子、伏特栓锁现象、过压关闭、飘移等。
电子负载可用几种方法执行电源测试。
它们一般是可编程的，但大多数电子负载需要外部DAC编程器。
这一能力在测试期间能精确控制负载值，为测试装置操作者提供有价值的状态信息。
电子负载通常采用FET设计，它比采用继电器和电阻器的解决方案更可靠，也更简易，还可选择工作模式：恒流（CC）、恒压（CV）和恒阻（CR）。
较复杂的电子负载在一台产品中都会提供这三种模式，具有最高的测试灵活性，并且还提供测量直流电压和电流这两种电源的通用解决方案。
电子负载的最后一项优点是可提供通过总线的回读，而无需使用一些测试中测量电压和电流的数字多用表。
简易直流电子负载的设计与实现
电子产品世界简易直流电子负载的设计与实现*Design and implementation of simple dc electronic load卢翠珍，陆大同 （百色学院，广西 百色 533000）摘 要：随着电力电子技术的飞速发展，传统负载测试电源性能的方法在高科技产品的生产中逐渐暴露出许多的不足之处。
为了解决采用传统负载测试方法存在功耗较大、效率与调节精度低、体积大等问题，设计并制作一款适合随频率、时间变化而发生改变的被测电源的简洁、实用、方便的直流电子负载。
系统主要由STC12C5A60S2单片机主控、增强型N沟道场效应管IRF3205功率管、矩阵按键、D/A和A/D电路等部分组成。
实现了在一定电压与电流范围内恒压恒流任意可调，并通过LCD12864液晶显示屏显示被测电源的电压值、电流值及相应的设定值，具有输入被测电源电压过压保护和自动测量直流稳压电源负载调整率的功能。
该电子负载可满足高等院校电工电子实验室或学生创新实验的需求，具有一定应用前景。
关键词：STC12C5A60S2单片机；恒流恒压；IRF3205；负载调整率*项目基金：2018—2020年广西本科高校特色专业及实验实训教学基地（中心）建设项目：百色学院“电子信息工程”特色专业（批准文号：桂教高教〔2018〕52号；编号：119）；2019年信息工程学院工程硕士专业学位授权点（电子信息）项目资助0 引言在智能化电子产品给人们的工作生活带来极大便利的当今社会，其内部电源性能的好坏和稳定性将对人们高品质生活产生直接的影响[1]。
对于低压直流电源的小型产品来讲，如何精确、快速测试其负载能力是电子行业钻研的问题[2]。
传统测试方式是采用大功率电阻、滑线变阻器等充当测试负载。
而传统负载体积大，在长期大电流测试情况下容易发热而造成老化或烧损，致使测试效率和精度降低，无法满足小型化电子产品对恒压、恒流负载的要求[3]。
基于上述传统测试方法存在的不足，同时为了适合随频率、时间变化而发生改变的被测电源，设计并制作一款简洁、实用、方便的直流电子负载。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
全面自己设计制作的DIY电子负载
全面自己设计制作的DIY电子负载做出来了，还加上了个PWM风扇自动温控调整电路。
元件仿真的3D图
布线图
慢慢焊出来的控制板成品。
哈哈
接上管子上电试一下，很好，很正常
开始找其他器件配机器。
变压器。
风扇、可调电阻。
配上试试。
把散热片改一下，太高了。
改完了一看觉得有点像机器人啊。
？
里面是四个MOS管，专业耗电发热。
打算做个木头盒子装它。
大致找几片废木板摆一下。
开干，跑去车库找出一条长木板
划线开锯！
锯出四片边板
继续划好两头的板。
跑到车库用修边机修平。
修边机转速两万转。
太吵了，而且粉尘大，不敢放在家里用。
开始搭盒子。
支上试下合适不。
顺便开始调整风道，为强力散热做准备。
我打算做到200W到300W的，散热不好那几个MOS管很快会挂的。
开始正式安装盒子。
狂野的散热片啊。
没办法，上面的散热片虽然是热管的，但不够厚，热容量小，升温比下面的大，所以，改造咯。
种了几株散热树上去，哈哈。
装上看看，挺好的呢。
但看起来两边与上方的气流通道还要堵一堵，以减少散热效率低的气流通道。
底板上的脚支。
翻出四只LP高根鞋配的后根垫子粘上，很合适的样子。
开始加四边的底板固定安装柱。
然后。
很多然后。
最后终于初步成型了。
哈哈
出风口这面。
暴力风扇，风量需求巨大的，所以进风口基本全敞式。
上电试机。
220W无压力，不过最后温度好像是到73度上下了。
然后。
然后又蛋疼地给盒子包上木纹纸，其实我原来是打算上漆的，也确实上了漆，结果发现自己刷油漆的手工技能太差了。
惨不忍睹，所以，改成贴木纹纸了。
这个容易多了，就是看起来好奇怪，很像老式式收音机的感觉。
是吧。
真的像老式收音机。
另一侧。
背面。
但没完。
试运行烤机一个晚上，觉得风扇太吵了。
再拆开。
打算加个自动按温度调整风扇转速的电路上去。
暴力风扇，本来四线的。
被我拆成两线在用。
要调整，得加回PWM调整信号接收线。
再D 个可以调节占空比的PWM生发电路去控制它。
看看接口的焊点，P脚是PWM调速信号的接收脚。
打算用494芯片做主控。
先随便接一下看是不是能调节。
一接上494出来的PWM波。
风扇立马从呜呜叫变成轻轻的沙沙响，哈哈，看来从基本机制上是可行的。
再试试占空比调节。
用可调电阻模拟一下温控试下电路先改变占空比。
真的是可行的啊。