电子负载作为电子工程师经常使用的一款仪器,测试电源,电池容量等会经常用到。
今天给大家开源一个我DIY的电子负载。
先说下具体参数和技术细节吧:
一、电子负载最大电压100V,电流20A,最大功率150W
二、硬件支持恒流和恒压双闭环设计,负载支持恒压负载。恒流负载,恒阻负载,恒功率负载。
三、可以拓展支持电池直流内阻测试,太阳能电池板功率曲线测试。
四、主MCU采用STM32G0设计,32位MCU,64M主频,12位ADC,多路定时器。这是一款ST比较新的MCU,后面一段时间可能成为低成本32位机主流。可以学习下。
五、模拟量采集采用自带ADC,基准量给定采用PWM滤波处理,是一款比较低成本的方案。
六、电子负载采用两个通道设计,可以软件独立设置电流,可以保证功率均衡分布,同时可以兼容小电流的精度和大功率热量。
七、电压采样采用四线制,电压量程采用三段可编程电路设计。保证各个电压段的电压精度。
八、两路NTC实时温度检测,保护模块不过温烧坏,同时有智能风扇控制。
九、4.3寸液晶屏参数显示和设置交互,可以显示多个参数,图标显示等。
先看下整体结构
先看下几个电压段的恒压负载精度,勉强还行吧。
在测试两个恒流负载精度,也勉强!
顺便看下开发环境。
180W,超过额定功率20%负载半小时以上,温度还有余量。
看下动态测试图:
条件:先接好电源,再开启和关闭负载。
这边顺便说下,PWM滤波成模拟量给定基准是有缺陷的,为了满足模拟量的纹波足够小,一般RC滤波常数选PWM周期的10-20倍。这样PWM的分辨率(即模拟量基准的分辨率)和动态速度不能同时最优化,需要做个均衡。
恒流负载启动波形,看下边沿时间大概3ms。没有过冲和震荡还是可以的。
恒流负载关闭波形,边沿时间大概4ms。依旧没有过冲和震荡。
为了满足较高的精度,牺牲了部分动态响应速度,一般低成本方案难以避免的。