2012年江苏省大学生电子设计竞赛(TI杯)简易直流电子负载(C题)
设计报告
二O一二年八月八日
f摘要:本系统设计的直流电子负载,以TI的MSP430F169单片机为主控芯片,包括控制器、矩阵键盘、液晶显示、恒流电路、辅助电源电路、电压电流检测电路。系统以比例积分调节作为恒流控制核心,电流采样采用TI提供的ADS1115和INA282芯片,辅助电源采用TI提供的TPS54331和LM2576电源芯片。以三极管TIP42C为功率器件,通过控制其基极电流达到控制负载电流的目的。本系统还扩展了简单的恒阻、恒压、动态带载以及描绘UI特性曲线的功能。本报告着重阐述了系统框架、工作原理、软硬件设计,并给出了系统各项数据测试表。测试结果表明,该系统具有稳定性强、调节速度快的特点,很好地达到了题目要求的性能指标。关键词:直流电子负载恒流恒阻恒压动态带载UI特性曲线
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fAbstract:Thedesig
ofthesystemDCelectro
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tsKeywords:DCElectro
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f一、系统方案
11赛题分析题目要求实现一个恒定电流工作模式的直流电子负载,并且电流值能够任意
设定,同时还要求实时检测电压值和电流值,并且达到一定的精度,系统还要求能够实现检测直流稳压电源的负载调整率。设计中利用PI调节使得负载电流恒定,利用MSP430F169控制器实现电流设定和功能切换,以TIP42C三极管为功率器件,通过控制其基极电流来控制负载电流。电压采样采用简易的电阻分压电路,电流采样采用TI提供的高精度、宽共模范围的电流采样芯片INA282,通过单片机检测空载和满载时的两个电压值可以顺利计算出直流稳压电源的负载调整率。12核心技术
系统以PNP型三r