大功率电子负载系统分析和设计步骤图

时间:2015-05-04 08:40 来源:未知作者:杰创立点击:次

大功率电子负载

大功率电子负载系统分析

电子负载系统采用‘帆单片机+串口通讯+LCD显示+键盘操作+PWM移相控制+功率管电路十A仍转换’，结合的技术方案；集控制、检测、变换、显示等功能于一体的设计方法。设计出最大功率为100W，电流仉10A，电压2．60V的直流电子负载，实现恒压、恒流、恒阻、恒功率等工作模式。

图中，Ⅳrm呼16单片机为核心处理器。键盘、串口通讯和Ⅸ、D实现人机交互，MOS管电路为电子负载主电路。单片机输出一定占空比的PwM控制信号，控制功率电路MOS管的导通和关断时间，来获得实际所需的工作电流、电压。电路中的检测电路为电压、‘电流负反馈回路，通过A，D采集到单片机，与预置值进行比较，作为单片机进一步调节PwM占空比的依据。

硬件和软件功能的分配和协调

大功率电子负载系统由软、硬件共同组成。考虑到价格、工作速度、开发成本和可靠性等因素，合理地分配了硬件和软件资源，对于某些既可用硬件实现，又可用软件实现的功能，在进行设计时，充分考虑了硬件和软件的特点，高效地分配其资源，协调其功能。

控制软件设计

电子负载系统的控制程序，包括以下部分：

(1)人．机联系通信程序。包括按键信息输入程序和液晶显示输出程序等。

(2)数据采集和处理程序。主要是A巾转换程序、电压电流采集程序。

(3)控制程序。这是电子负载系统的核心程序，采用比较法和模糊控制实现PwM的实时调节。

系统软件和硬件联机调试

(1)软件调试方法：软件的错误只有在运行中才会完全暴露出来，因此，各个模块的软件程序分段进行调试。

(2)硬件调试方法：由于设计错误和加工工艺造成的各种错线、开路、短路、接触不良等故障，以及元器件失效或性能不符合要求。首先，在断电的情况下测试线路的正确性，排除一些明显的硬件故障。然后，联机仿真调试，即除单片机外，插上所有元器件，和仿真器相连进行调试，依次对各个部件进行读、写操作，检查结果的正确性。在硬件和软件分别通过调试正常之后，进行系统联调，进一步完善和修改控制程序，记录和测试各项性能指标，直到系统正常运行。

大功率电子负载图如下所示：