直流电子负载的制作(F)

直流电子负载的制作（F）

曲阜师范大学杏坛学院 王联联 司明杰 李道波

专家点评:该作品采用LM317恒压和OP07恒流电路控制电压和电流的恒定。电路设计简单合理，作品操作简单，容易控制。可简单、快捷、可靠对电源、变压器、蓄电池等电子设备进行输出特性的测试，在实际测试中，各项指标符合技术要求。

哈尔滨工业大学（威海）信息与电气科学学院 麻志滨高级工程师

摘要：

本文论述了分别由LM317恒压电路和OP07恒流电路控制电压电流的恒定的直流电子负载的设计思路和过程。可实现以下功能：电子负载有恒流和恒压两种模式，可手动切换。恒流方式时不论输入电压如何变化（在一定范围内），流过该电子负载的电流恒定，且电流值可设定。工作于恒压模式时，电子负载端电压保持恒定，且可设定，流入电子负载的电流随被测直流电源的电压变化而变化。电压电流值由万用表测得。本次设计我们采用手工焊制，虽形式上不是十分美观，但经济实用，并很好地锻炼

了我们的焊接、调试等能力。我们对电路的指标进行了实际测试，验证了各项指标。

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关键词：直流电子负载、恒压电路、恒流电路、OP07、LM317等

Abstract: this paper discusses the LM317

respectively by constant voltage circuit and OP07 constant current circuit control voltage current constant - dc electronic load design and process. Can realize the following functions: electronic load persistence flow and constant pressure two mode, can be manual switch. Constant current way no matter how to change the input voltage (in a certain range), flows through the electronic load current constant, and the current value can be set. Work in constant pressure mode, the electronic load terminal voltage constant, and can be set, into the electronic load current with the measured dc power supply voltage change and change. Voltage current value measured by multimeter.

Keywords: dc electronic load, constant voltage circuit, constant current circuit, OP07 LM317, etc

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目录

一.引言 .......................................... 4 二.总体方案论证与比较 ............................ 4

1.参数设计方案论证 ........................... 5 2.恒流恒压设计方案 ........................... 5 3.功率控制方案选择 ........................... 6 4.显示方案选择 ............................... 7 三.系统电路介绍 .................................. 7 （1）恒压电路 .................................. 7 （2）恒流电路 .................................. 7

四.系统测试方案与测试结果 ........................ 8 五．结论与小结 ................................... 9 参考文献 附件：

芯片介绍 .................................... 10 1.LM317 ..................................... 10 2.OP07 ...................................... 11

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一、 引言

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。电子元件一般为功率场效应管、绝缘栅双极型晶体管等功率半导体器件。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，还可以模拟一些特殊的负载波形曲线，测试电源设备的动态和顺时特性。这是电阻等负载形式所无法实现的、在电路中，负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置，它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。如电炉子将电能转化为热能；电灯将电能转化为光能；蓄电池将电能转化为化学能；电机将电能转化为动能。这些都是负载的表现形式。负载的种类繁多，但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。在实验室，我们通常采用电阻、电感、电容等或它们的串并联组合，作为负载模拟真实的负载情况。进行电源设备的性能实验。 二、总体方案设计与比较

电子负载用于测试直流稳压电源、蓄电池等电源的性能。设计和制作一台电子负载，有恒流和恒压两种模式，可手动切换。恒流方式时不论输入电压如何变化（在一低范围内），流过该电子负载的电流恒定，可电流值可恒定。工作于恒压模式时，电子负载端电压保持不变，且可设定，流入电子负载的电流虽被测直流电源的电压变化而变化。外接12V稳压电路。 要求：

（1）负载工作模式：恒压（CV）、恒流（CC）两种模式可选择

（2）电压设置及调节范围：1.00V-20.0V，相对误差小于5%，调节时间小于3S。 （3）电流设置及调节范围：100mA-2.00A，相对误差小于5%，调节时间小于3S。

恒流模块和恒压模块共用一个基准电压12V，并且通过开关实现两种模式的转换。原理图如下所示。

2.1参数设计方案

方案一：通过简单调节滑动变阻器来调节恒流源和用二极管来实现恒压源，其缺点是准确度不高，有时不能实现。

方案二：分别由LM317恒压和OP07恒流电路控制电压和电流的恒定。万用表读取示数。操作简单易懂。所以选择方案二。

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