一種新型智能電子負載的設計

2.3 過壓保護電路

過壓保護電路用于在被測電源輸出的電壓大于一定值時，切斷被測電源與電子負載的連接，起到保護電子負載的作用，電路如圖4所示.

圖4中J1 與被測電源輸出端口相連，J2 連接到功率負載器件.電阻R2 .R5 分得的電壓輸入到電壓比較器U2 的同相輸入端，電壓比較器U2 的反向輸入端輸入一固定的電壓.當同相輸入端電壓小于反向輸入端電壓(未過壓)時，電壓比較器U2 輸出低電平，三極管Q1 截止，繼電器K1 不動作，J1 與J2 保持連通;當同向輸入端電壓大于反向輸入端電壓(過壓)時，電壓比較器U2 輸出高電平，三極管Q1 導通，繼電器K1 動作，J1 與J2 斷開，即過壓保護.

3 系統程序設計

系統程序采用模塊編程.主程序調用各模塊的方式實現.主要由定電流.被測電源輸出電壓檢測.被測電源輸出電流檢測.負載調整率自動測試.按鍵檢測.顯示驅動等模塊組成.

整個系統有兩個工作模式：定電流工作模式.負載調整率自動測試模式，定電流工作模式同時顯示被測電源輸出的電壓和電流.系統上電后單片機首先進行各模塊的初始化，最后在主循環中不斷地檢測各個標志位，以判斷工作模式，通過檢測按鍵來改變標志位，系統程序流程如圖5所示.

直流穩壓電源負載調整率S 表達式為：

式中：U 表示直流穩壓電源設定的額定電壓值;UO 表示空載輸出的電壓值;UM 表示滿載時的輸出電壓值.

直流穩壓電源負載調整率自動測試功能在定電流的基礎上進行編程實現，負載調整率自動測試流程圖如圖6所示.

4 結語

以51單片機為主控芯片設計了一種新型智能電子負載，使運算放大器工作在深度負反饋條件下實現功率負載恒流，選用12 位串行的模/數和數/模轉換器，設計過壓過流保護電路，通過軟件編程實現直流穩壓電源負載調整率自動測試功能.實際設計與制作表明，該方案滿足設計要求.