一种新型智能电子负载的设计

2.3 过压保护电路

过压保护电路用于在被测电源输出的电压大于一定值时，切断被测电源与电子负载的连接，起到保护电子负载的作用，电路如图4所示.

图4中J1 与被测电源输出端口相连，J2 连接到功率负载器件.电阻R2 .R5 分得的电压输入到电压比较器U2 的同相输入端，电压比较器U2 的反向输入端输入一固定的电压.当同相输入端电压小于反向输入端电压(未过压)时，电压比较器U2 输出低电平，三极管Q1 截止，继电器K1 不动作，J1 与J2 保持连通;当同向输入端电压大于反向输入端电压(过压)时，电压比较器U2 输出高电平，三极管Q1 导通，继电器K1 动作，J1 与J2 断开，即过压保护.

3 系统程序设计

系统程序采用模块编程.主程序调用各模块的方式实现.主要由定电流.被测电源输出电压检测.被测电源输出电流检测.负载调整率自动测试.按键检测.显示驱动等模块组成.

整个系统有两个工作模式：定电流工作模式.负载调整率自动测试模式，定电流工作模式同时显示被测电源输出的电压和电流.系统上电后单片机首先进行各模块的初始化，最后在主循环中不断地检测各个标志位，以判断工作模式，通过检测按键来改变标志位，系统程序流程如图5所示.

直流稳压电源负载调整率S 表达式为：

式中：U 表示直流稳压电源设定的额定电压值;UO 表示空载输出的电压值;UM 表示满载时的输出电压值.

直流稳压电源负载调整率自动测试功能在定电流的基础上进行编程实现，负载调整率自动测试流程图如图6所示.

4 结语

以51单片机为主控芯片设计了一种新型智能电子负载，使运算放大器工作在深度负反馈条件下实现功率负载恒流，选用12 位串行的模/数和数/模转换器，设计过压过流保护电路，通过软件编程实现直流稳压电源负载调整率自动测试功能.实际设计与制作表明，该方案满足设计要求.