基于stm32的程控直流電子負載

1、基于基于STM32的程控直流電子負載的程控直流電子負載在各種電子產(chǎn)品設計中需要用到負載測試，如蓄電池放電試驗，購買電池、電源時等都需要負載測試。當前，國內(nèi)外對上述產(chǎn)品的試驗一般都采用傳統(tǒng)的靜態(tài)負載（電阻箱、滑線變阻器等）能耗放電的辦法進行?？v觀直流電源的發(fā)展史，從復雜、笨重的線性電源到高效便捷的開關電源，從簡單的模擬電源到復雜的數(shù)控電源，電源逐漸覆蓋了我們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領域，因而人們對電子負載的需要越來越多，對其功能的要求也越來越高。而

2、傳統(tǒng)的電源檢測技術(shù)在測試電源性能時，往往需要接入不同性質(zhì)、阻值的負載，傳統(tǒng)的測試方法存在很大的局限性，如大功率可變電阻體積較大，分離電阻元件阻值不連續(xù)。為準確檢測電源的可靠性和帶載能力，因此本文把電力電子技術(shù)和微機控制技術(shù)有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)電源的可靠檢測。在傳統(tǒng)直流電源的基礎上，利用微處理器、AD、DA轉(zhuǎn)換器，結(jié)合軟件編程，對電子負載進行程序控制。同時，應用控制理論設計一套高效的控制算法，來提高電子負載的控制精度，數(shù)據(jù)直觀的顯示在LC

3、D觸摸屏上，實現(xiàn)較好的人機交互，并能實現(xiàn)恒流、恒阻等模式的切換。本程控直流電子負載采用硬件、軟件雙調(diào)節(jié)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的模擬電阻性負載相比較具有成本低、性能好等長處，由于程控電子負載相較于模擬電阻性負載具有更多的優(yōu)點，電子負載被越來越多地應單片機系統(tǒng)主要是由單片機最小系統(tǒng)及LCD顯示器、外部按鍵、聲光報警電路這些外圍電路一起構(gòu)成的數(shù)字電路控制模塊。顯示器件采用LCD液晶屏，顯示模塊的內(nèi)部包含有一個液晶控制芯片ILI9341，顯示時，各種模塊共

4、同作用把GRAM存儲單元中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成液晶面板的控制信號，使像素點呈現(xiàn)特定的顏色，各個像素點組合起來則成為一幅完整的圖像來實現(xiàn)液晶顯示。本設計用STM32F103的FSMC接口實現(xiàn)控制LCD的8080時序，較好的實現(xiàn)人機交互。采用矩陣鍵盤作為外部按鍵，蜂鳴器與LED實現(xiàn)聲光報警，完成整個單片機系統(tǒng)的設計。3.2電壓電流轉(zhuǎn)換電路的設計VI轉(zhuǎn)換電路是整個程控電子負載的核心電路，VI轉(zhuǎn)換電路是一種將輸入電壓轉(zhuǎn)換為電流的電路，電子負載外接電源供

5、電時，流過電子負載的電流值不會隨著外部電壓的改變而改變，而是僅取決于控制電壓的大小。如圖2所示，外部電源V1為電子負載提供電壓，R1為電流檢測電阻。運算放大器U5與R8、C1組成PI調(diào)節(jié)器，Q1構(gòu)成場效應管電路。電子負載內(nèi)部電路上R1上的電壓值，送入U6運放構(gòu)成的前置放大器，進行電壓放大后送入由U5運放，該運放構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器對場效應管的Vgs進行調(diào)節(jié)，控制場效應管的導通電阻進而達到恒流的目的。下面通過計算來說明VI轉(zhuǎn)換電路的工作原理：設