直流电子负载——恒压——横流——恒阻DIY
sky丶2013/08/31电气电工 IP:湖北
       电子负载是一种通过控制内功率MOSFET或晶体管的导通量,靠功率管的耗散功率消耗电能从而准确检测出负载电压,精确调整负载电流的设备。本设计以STC12C5A单片机为主控芯片,配合D/A转换、电压比较器、场效应功率管、液晶显示器等器件构成,并通过相应的程序控制配以适当的手动调节来实现三种模式的转换控制;在定电流模式下,不管输入电压是否改变,电子负载消耗一个恒定的电流。在定电压模式下,电子负载将消耗足够的电流来使输入电压维持在设定的电压上。在定电阻模式下,电子负载被等效为一个恒定的电阻,电子负载会随着输入电压的改变来线性改变电流。



            电子负载就介绍这么多了,这次做板子特别坑,板子做好了才发现12864电源接反了,单片机AD的IO口接到12864的数据并口上了,无奈只能把屏幕用杜邦线单独连出来了,然后又给单片机做了个转接板,把P2口和P1口对调;做完之后又发现电压比较器同向端和反向端接反了,然后有去做了块转接板。。。。。。。。。。。



            硬件设计制作原本打算花一天多完成的,结果由于各种粗心导致的错误,花了2天多才做完硬件部分,接着又调试软件,不知道是不是买到水货了,单片机AD程序一执行就卡在ADC_FLAG那了,调了半天结果它自己又好了,就这样三天过去了,第四天调试设置和测量的精度,把误差调到可接受的范围就没调了,两个晚上都熬到两三点才睡,然后就直接休息去了!真累~



        该电子负载有三种模式:恒压/横流/恒阻,其中恒压恒流程控,恒阻调电位器。。。。。。。。木办法,数字电位器太贵了,用AD和DA进行反馈速度不行,估计效果不好,就直接用最简单的办法——手调电位器



    调试过程四个IRF3205(55V/110A估计买到水货)一个一个都烧了,只有用以前剩下的两个IRFP450代替了



输入范围:0-40V(实际应该可以达到更高,应该是不超过MOS管耐压都可以吧,手里木有合适电源进行测试)


过载保护:9A(用的0.1Ω/2W取样电阻两个,电流再大就不保险了,散热片散热能力也达不到更大的功率)


原理图/程序/设计报告点此



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+500  科创币    虎哥    2013/08/31 做电子负载的不多,难得一见
+200  科创币    ry7740kptv    2013/08/31 确实很不错
+98  科创币    猎鹰    2013/08/31
+500  科创币    金坷居士    2013/09/01 工艺大赞
+1  学术分    warmonkey    2013/08/31 高质量发帖
来自:电气工程 / 电气电工
15
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~~空空如也
liccil
10年8个月前 IP:未同步
564984
PCB板子的工艺看起来很好啊。
所用仪器都挺高端的。
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hanbreen
10年8个月前 IP:未同步
564992
回 楼主(sky丶) 的帖子
"应该是不超过MOS管耐压都可以吧“,看到这一句,估计你不是买到假货,而是你不了解MOS管还有”安全工作区“这一重要参数。
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sky丶作者
10年8个月前 IP:未同步
564995
回 2楼(hanbreen) 的帖子
人生第一次用MOS管。。。。。那为什么会烧呢,我加的电压没超过30V
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张静茹
10年8个月前 IP:未同步
565084
你的mos工作在开关状态还是在线性状态?我猜是在线性状态吧
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hanbreen
10年8个月前 IP:未同步
565182
回 3楼(sky丶) 的帖子
MOS管的安全工作区一般是这样的:mos管DS间电压越高,允许通过的电流越小,当达到额定耐压时能通过的电流会很小,远小于他的额定电流,而且也达不到额定功率。
+50
科创币
虎哥
2013-09-02
分享经验
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sky丶作者
10年8个月前 IP:未同步
565185
回 4楼(张静茹) 的帖子
嗯!是的!取样电压通过比较器进行调整
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sky丶作者
10年8个月前 IP:未同步
565186
回 5楼(hanbreen) 的帖子
原来这样。。。谢谢你的讲解!
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金坷居士
10年8个月前 IP:未同步
565352
回 4楼(张静茹) 的帖子
必须线性啊 不然怎么消耗能量
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张静茹
10年8个月前 IP:未同步
565377
回 8楼(金坷居士) 的帖子
要是我 就用电阻和开关状态的mos
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sky丶作者
10年8个月前 IP:未同步
565404
回 9楼(张静茹) 的帖子
这样有什么优点!
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1038733481
10年8个月前 IP:未同步
565413
回 10楼(sky丶) 的帖子
mos工作在开关状态可以减小mos损耗,而且电阻可以比mos承受更高的温度 和峰值功率 不易损坏,成本更低 还更可靠
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张静茹
10年8个月前 IP:未同步
565482
回 11楼(1038733481) 的帖子
正解,但是可能对这个电子负载的特性带来不利影响,
你的这个方法需要用线性度比较好的mos,我的方法要用开关mos
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hanbreen
10年8个月前 IP:未同步
565500
回 9楼(张静茹) 的帖子
这样做的话,电子负载输入电压范围会比较窄,特别是输入电压很低时,就算占空比最大也达不到比较大的电流,有时甚至需要电子负载有“短路”功能。直接用MOS管就可以解决这样的问题。实际上一般成品功率不是特别大的电子负载都是直接用MOS管工作在线性放大状态。
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hanbreen
10年8个月前 IP:未同步
565502
回虎哥的评分:我分享的可不是个人经验,MOS管的安全工作区是MOS管的一项重要参数,附图是大家常用的IRFP250的安全工作区:
未命名1.jpg
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