基本信息
- 项目名称：
- 电子负载机的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 一台能检测我们日常使用或购买电池、电源时的性能好坏的仪器，即电子负载机，这样我们就会更好的选择使用。
- 详细介绍：
- 作品设计目的：设计一台能检测我们日常使用或购买电池、电源时的性能好坏的仪器，即电子负载机，这样我们就会更好的选择使用。 基本思路：利用MOS管的输出特性，通过单片机控制DA转换器给MOS管发送电压数据，从而改变其输出电压及电流实现动态负载功能。最后利用动态的负载来实现对不同电压电流下的电源的各性能的测试。 创新点：可对一定范围的电源进行测量，同时利用MOS管的特性曲线实现电压的控制，经济适用。 技术关键：电子负载由数字控制器、驱动电路、检测与显示电路组成，数字控制器控制MOS管的导通量，实现对电源参数的稳定控制。单片机输出设定的基准电压，比较电路比较后控制MOS管的导通量，调节流过场效应管的电流和被试电源两端的电压，实现恒流、恒压两种工作模式。 主要技术指标：电压范围：2v――24v 电压精度：5mv 电流范围：0A－－5A 电流精度：0.01A
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 作品设计目的：设计一台能检测我们日常使用或购买电池、电源时的性能好坏的仪器，即电子负载机，这样我们就会更好的选择使用。 基本思路：利用MOS管的输出特性，通过单片机控制DA转换器给MOS管发送电压数据，从而改变其输出电压及电流实现动态负载功能。最后利用动态的负载来实现对不同电压电流下的电源的各性能的测试。 创新点：可对一定范围的电源进行测量，同时利用MOS管的特性曲线实现电压的控制，经济适用。 技术关键：电子负载由数字控制器、驱动电路、检测与显示电路组成，数字控制器控制MOS管的导通量，实现对电源参数的稳定控制。单片机输出设定的基准电压，比较电路比较后控制MOS管的导通量，调节流过场效应管的电流和被试电源两端的电压，实现恒流、恒压两种工作模式。 主要技术指标：电压范围：2v――24v 电压精度：5mv 电流范围：0A－－5A 电流精度：0.01A
科学性、先进性
- 在国民生产的多个领域一般都采用传统的静态负载(如电阻、电阻箱、滑线变阻器等)能耗放电的办法进行。近几年来，实际负载形式更趋向复杂化，通常都是动态的，传统的静态负载越来越不能满足电源测试的需求。 电子负载与传统的模拟电阻性负载相比具有节能、体积小、效率高等优点，在电源、蓄电池等领域得到了较好地应用，并己成为当前研究的热点。 参考文献资料： 朱金刚, 智能电子负载的设计.实验技术与管理，2006，23(6) 丁锐霞， 新型电子负载的研究，北方工业大学， 2008.07.16 杨振吉， 付永杰.电子负载的设计.计量技术，2003，(5) 黄志瑛等,功率MOSFET在电子负载中的应用.科技资讯 , 2008
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品 ，现场演示 ， 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：可以将其应用于测试电池等电源类产品性能，先选择模式，输入要设定的电压或电流值，确认后就会以设定值对电源进行放电，同时，单片机将通过A/D检测到的电流、电压值实时的显示到液晶屏上，用户就可以根据所测电压、电流及所计算的功率的值来判定该电源性能的好坏。 其适用于我们日常生活中的常用电源的检测，相对于那些高档的专用电子负载仪，可以做到简单适用，而且我们采用单片机作为其核心控制器，这样不仅可以实现智能控制，而且还可以大大降低成本。 采用单片机控制技术，还能实现整个系统的相对稳定，如果对该作品进一步改造，还可以将其范围推广至电源等生产工业领域，对生产厂家则可以提高效益，节省成本。
同类课题研究水平概述
- 电子负载作为一种在电子制造领域广泛应用的测试设备，由于其强大的测试功能适用于各种电源、LED驱动、电池及充电器等领域中。 电子负载的原理是控制内功率MOSFET或晶体管的导通量，靠功率管的耗散功率消耗电能的设备。从电源类型来看，电子负载可分为直流电子负载和交流电子负载两种。直流电子负载比起交流电子负载，应用的历史较长，范围更广。 由于直流电子负载具有优良的负载精度、负载稳定性和调节控制的方便性，以及强大的测量和分析控制功能，因此现在直流电子负载被广泛应用于电源类产品和功率电子元器件的实验、测试、检定、老化等环节。电子负载仪是电源制作,电池性能测试必不可少的一种仪器; 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。其中的电子元件一般为功率场效应管、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，这是电阻等负载形式所无法实现的。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。其价位是很多一般人所承受不起的，也就失去了多大的意义！因此设计这样一款这样简单适用的电子负载仪是很实用的，同时我们采用的是非常熟悉的51单片机来实现其功能并作出相应的检测控制，更显得其简单适用的特性。 相对大功率电阻负载，直流电子负载具有以下特点： 易于控制加载和去载，便于负载调节；负载精度高； 负载稳定性高； 可实现特殊波形的动态负载和瞬态负载； 无机械触点负载调节，可靠性高； 良好的散热设计，寿命高；一般具有较强的测量和分析控制功能等。 随着科学技术的不断进步，并伴随着电子制造与应用领域的发展，人们对电子负载的各种性能要求也在不断的增加，同时也希望电子负载在电子领域对于提高其产品品质能够提供更多的帮助，这也就要求广大的电子负载制造商在其产品的功能方面需要不多的去提高，以满足广大使用者的需要。
