黎会鹏++黄璞

【摘 要】 本系统主要以C8051F020单片机为控制核心，设计了一款基于恒流方式的电子负载。系统采取闭环方式进行反馈调节，输出的电压、电流参数实时显示在液晶屏上，具有较强的智能化和人性化的特点。

【关键词】 C8051F020 恒流 电子负载

电子负载可以模拟真实环境中的负载（功率器件），可以调节负载大小、短路、过流以及动态等参数。用结型场效应管构成恒流电子负载，不仅控制精度高，而且产生的电流大，适合于模拟大电流的负载测试。

1 系统设计方案

本系统主要由按键、显示控制电路，AD采样电路，DA转换电路，恒流电路等组成，系统设计框图如图1所示。

2 硬件电路设计

2.1 按键和显示电路

该电路作用是参数设置和测试结果显示。按键和显示电路如图2所示。

2.2 恒流电路

该电路主要由双极性运算放大器OP07、晶体管IRF640和功率器件等元器件构成。首先芯片OP07输入经过DA转换输出的电压，然后经过晶体管IRF640调节功率器件的电流，使电流值达到一个稳定值，恒流电路设计如图3所示。

2.3 AD采样电路及DA转换电路

AD采样电路主要是利用芯片ADS1115，即将模拟信号转化成数字信号。DA转换电路主要是利用芯片DAC7612U，即将数字信号转化成模拟信号。

2.4 电源电路

该电路主要是将交流电网转化成直流电，220V的交流电经过变压器降压，桥式电路整流、滤波后得到平缓的电压波形，最后经过稳压管稳压，得到稳定的5V电压。

3 软件设计

软件编程使用C语言来实现，以C8051F020单片机为硬件核心，程序主要流程图如图4所示。

4 指标测试

通过外接可调电源调节恒流模式下的电子负载，观察液晶显示情况，并对其进行比较（如表1）。

经过测试，设计的电子负载电流调节范围可从1mA至1.3A，负载电压、负载电流的精度达到要求。

5 结语

基于C8051F020单片机控制的电子负载，负载两端的电流、电压及负载调整率等参数能直观地在液晶上显示。很好的替代传统的测试方法中采用的电阻、滑线变阻器、电阻箱等器材，简单、快捷、可靠的对电源、变压器、整流器等电子设备进行输出特性的测试。

参考文献：

[1]王静霞.单片机应用技术（C语言版）[M].北京：电子工业出版社，2009.

[2]李群芳.单片微型计算机与接口技术（第四版）[M].北京：电子工业出版社，2012.

[3]田俊杰.基于场效应管的恒流源设计[J].中国测试，2009.35（1）：118-119.

[4]于沁阳.基于场效应管的数控恒流源研究[J].晋城职业技术学院学报，2010.3（13）：84-85.endprint