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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電子負(fù)載機(jī)的設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 一臺(tái)能檢測(cè)我們?nèi)粘Ｊ褂没蛸?gòu)買電池、電源時(shí)的性能好壞的儀器，即電子負(fù)載機(jī)，這樣我們就會(huì)更好的選擇使用。
- 詳細(xì)介紹：
- 作品設(shè)計(jì)目的：設(shè)計(jì)一臺(tái)能檢測(cè)我們?nèi)粘Ｊ褂没蛸?gòu)買電池、電源時(shí)的性能好壞的儀器，即電子負(fù)載機(jī)，這樣我們就會(huì)更好的選擇使用。 基本思路：利用MOS管的輸出特性，通過(guò)單片機(jī)控制DA轉(zhuǎn)換器給MOS管發(fā)送電壓數(shù)據(jù)，從而改變其輸出電壓及電流實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載功能。最后利用動(dòng)態(tài)的負(fù)載來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓電流下的電源的各性能的測(cè)試。 創(chuàng)新點(diǎn)：可對(duì)一定范圍的電源進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)利用MOS管的特性曲線實(shí)現(xiàn)電壓的控制，經(jīng)濟(jì)適用。 技術(shù)關(guān)鍵：電子負(fù)載由數(shù)字控制器、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)與顯示電路組成，數(shù)字控制器控制MOS管的導(dǎo)通量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源參數(shù)的穩(wěn)定控制。單片機(jī)輸出設(shè)定的基準(zhǔn)電壓，比較電路比較后控制MOS管的導(dǎo)通量，調(diào)節(jié)流過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管的電流和被試電源兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓兩種工作模式。 主要技術(shù)指標(biāo)：電壓范圍：2v――24v 電壓精度：5mv 電流范圍：0A－－5A 電流精度：0.01A
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)目的：設(shè)計(jì)一臺(tái)能檢測(cè)我們?nèi)粘Ｊ褂没蛸?gòu)買電池、電源時(shí)的性能好壞的儀器，即電子負(fù)載機(jī)，這樣我們就會(huì)更好的選擇使用。 基本思路：利用MOS管的輸出特性，通過(guò)單片機(jī)控制DA轉(zhuǎn)換器給MOS管發(fā)送電壓數(shù)據(jù)，從而改變其輸出電壓及電流實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載功能。最后利用動(dòng)態(tài)的負(fù)載來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同電壓電流下的電源的各性能的測(cè)試。 創(chuàng)新點(diǎn)：可對(duì)一定范圍的電源進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)利用MOS管的特性曲線實(shí)現(xiàn)電壓的控制，經(jīng)濟(jì)適用。 技術(shù)關(guān)鍵：電子負(fù)載由數(shù)字控制器、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)與顯示電路組成，數(shù)字控制器控制MOS管的導(dǎo)通量，實(shí)現(xiàn)對(duì)電源參數(shù)的穩(wěn)定控制。單片機(jī)輸出設(shè)定的基準(zhǔn)電壓，比較電路比較后控制MOS管的導(dǎo)通量，調(diào)節(jié)流過(guò)場(chǎng)效應(yīng)管的電流和被試電源兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)恒流、恒壓兩種工作模式。 主要技術(shù)指標(biāo)：電壓范圍：2v――24v 電壓精度：5mv 電流范圍：0A－－5A 電流精度：0.01A
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在國(guó)民生產(chǎn)的多個(gè)領(lǐng)域一般都采用傳統(tǒng)的靜態(tài)負(fù)載(如電阻、電阻箱、滑線變阻器等)能耗放電的辦法進(jìn)行。近幾年來(lái)，實(shí)際負(fù)載形式更趨向復(fù)雜化，通常都是動(dòng)態(tài)的，傳統(tǒng)的靜態(tài)負(fù)載越來(lái)越不能滿足電源測(cè)試的需求。 電子負(fù)載與傳統(tǒng)的模擬電阻性負(fù)載相比具有節(jié)能、體積小、效率高等優(yōu)點(diǎn)，在電源、蓄電池等領(lǐng)域得到了較好地應(yīng)用，并己成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。 參考文獻(xiàn)資料： 朱金剛, 智能電子負(fù)載的設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23(6) 丁銳霞， 新型電子負(fù)載的研究，北方工業(yè)大學(xué)， 2008.07.16 楊振吉， 付永杰.電子負(fù)載的設(shè)計(jì).計(jì)量技術(shù)，2003，(5) 黃志瑛等,功率MOSFET在電子負(fù)載中的應(yīng)用.科技資訊 , 2008
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品 ，現(xiàn)場(chǎng)演示 ， 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明：可以將其應(yīng)用于測(cè)試電池等電源類產(chǎn)品性能，先選擇模式，輸入要設(shè)定的電壓或電流值，確認(rèn)后就會(huì)以設(shè)定值對(duì)電源進(jìn)行放電，同時(shí)，單片機(jī)將通過(guò)A/D檢測(cè)到的電流、電壓值實(shí)時(shí)的顯示到液晶屏上，用戶就可以根據(jù)所測(cè)電壓、電流及所計(jì)算的功率的值來(lái)判定該電源性能的好壞。 其適用于我們?nèi)粘Ｉ钪械某Ｓ秒娫吹臋z測(cè)，相對(duì)于那些高檔的專用電子負(fù)載儀，可以做到簡(jiǎn)單適用，而且我們采用單片機(jī)作為其核心控制器，這樣不僅可以實(shí)現(xiàn)智能控制，而且還可以大大降低成本。 采用單片機(jī)控制技術(shù)，還能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定，如果對(duì)該作品進(jìn)一步改造，還可以將其范圍推廣至電源等生產(chǎn)工業(yè)領(lǐng)域，對(duì)生產(chǎn)廠家則可以提高效益，節(jié)省成本。
同類課題研究水平概述
- 電子負(fù)載作為一種在電子制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的測(cè)試設(shè)備，由于其強(qiáng)大的測(cè)試功能適用于各種電源、LED驅(qū)動(dòng)、電池及充電器等領(lǐng)域中。 電子負(fù)載的原理是控制內(nèi)功率MOSFET或晶體管的導(dǎo)通量，靠功率管的耗散功率消耗電能的設(shè)備。從電源類型來(lái)看，電子負(fù)載可分為直流電子負(fù)載和交流電子負(fù)載兩種。直流電子負(fù)載比起交流電子負(fù)載，應(yīng)用的歷史較長(zhǎng)，范圍更廣。 由于直流電子負(fù)載具有優(yōu)良的負(fù)載精度、負(fù)載穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)控制的方便性，以及強(qiáng)大的測(cè)量和分析控制功能，因此現(xiàn)在直流電子負(fù)載被廣泛應(yīng)用于電源類產(chǎn)品和功率電子元器件的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、檢定、老化等環(huán)節(jié)。電子負(fù)載儀是電源制作,電池性能測(cè)試必不可少的一種儀器; 電子負(fù)載是利用電子元件吸收電能并將其消耗的一種負(fù)載。其中的電子元件一般為功率場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT）等功率半導(dǎo)體器件。由于采用了功率半導(dǎo)體器件替代電阻等作為電能消耗的載體，使得負(fù)載的調(diào)節(jié)和控制易于實(shí)現(xiàn)，能達(dá)到很高的調(diào)節(jié)精度和穩(wěn)定性。同時(shí)通過(guò)靈活多樣的調(diào)節(jié)和控制方法，不僅可以模擬實(shí)際的負(fù)載情況，這是電阻等負(fù)載形式所無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。高級(jí)的還具有各種功能顯示和設(shè)置功能。所以配置較高的產(chǎn)品價(jià)位極高，約幾千元至數(shù)萬(wàn)元不等。其價(jià)位是很多一般人所承受不起的，也就失去了多大的意義！因此設(shè)計(jì)這樣一款這樣簡(jiǎn)單適用的電子負(fù)載儀是很實(shí)用的，同時(shí)我們采用的是非常熟悉的51單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能并作出相應(yīng)的檢測(cè)控制，更顯得其簡(jiǎn)單適用的特性。 相對(duì)大功率電阻負(fù)載，直流電子負(fù)載具有以下特點(diǎn)： 易于控制加載和去載，便于負(fù)載調(diào)節(jié)；負(fù)載精度高； 負(fù)載穩(wěn)定性高； 可實(shí)現(xiàn)特殊波形的動(dòng)態(tài)負(fù)載和瞬態(tài)負(fù)載； 無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)負(fù)載調(diào)節(jié)，可靠性高； 良好的散熱設(shè)計(jì)，壽命高；一般具有較強(qiáng)的測(cè)量和分析控制功能等。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，并伴隨著電子制造與應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展，人們對(duì)電子負(fù)載的各種性能要求也在不斷的增加，同時(shí)也希望電子負(fù)載在電子領(lǐng)域?qū)τ谔岣咂洚a(chǎn)品品質(zhì)能夠提供更多的幫助，這也就要求廣大的電子負(fù)載制造商在其產(chǎn)品的功能方面需要不多的去提高，以滿足廣大使用者的需要。
