一种程控直流电子负载的制作方法

一种程控直流电子负载的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种程控直流电子负载，包括第一装置和第二装置；第一装置包括第一CPU、显示单元、输入单元和外接端口；显示单元、输入单元、外接端口分别与第一CPU电性连接；第二装置包括第二CPU、数字信号处理单元、负载模拟单元、量测单元、保护单元；保护单元、数字信号处理单元分别与第二CPU电性连接；负载模拟单元、量测单元分别与数字信号处理单元电性连接；负载模拟单元用于外接直流电源的电源正极、电源负极；量测单元亦用于外接直流电源的电源正极、电源负极；量测单元分别将检测电压值、电流值传输至保护单元；第一CPU与第二CPU之间相互通信。本实用新型的有益效果是：该程控直流电子负载的响应速度加快。
【专利说明】一种程控直流电子负载

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子领域，特别是一种程控直流电子负载。

【背景技术】
[0002]直流电子负载广泛应用于汽车、电信、航天、电子产品等领域。
[0003]现有的直流电子负载，其包括CPU、数字模拟转换器、Mosfet和外接端口 ；CPU经数字模拟转换器输出模拟量控制Mosfet的栅极电压，进而控制Mosfet的漏极、源极流过的电流，精度较低；同时，PC机通过光耦隔离与CPU通信，导致Mosfet的响应速度较慢。


【发明内容】

[0004]为了解决上述现有的技术问题，本实用新型提供一种程控直流电子负载，其响应速度快，提高精度。
[0005]本实用新型解决上述现有的技术问题，提供一种程控直流电子负载，包括第一装置和第二装置；所述第一装置包括第一 CPU、显示单元、输入单元和外接端口 ；所述显示单元、所述输入单元、所述外接端口分别与所述第一 CPU电性连接；所述第二装置包括第二CPU、数字信号处理单元、负载模拟单元、量测单元、保护单元；所述保护单元、所述数字信号处理单元分别与所述第二 CPU电性连接；所述负载模拟单元、所述量测单元分别与所述数字信号处理单元电性连接；所述负载模拟单元用于外接直流电源的电源正极、电源负极；所述量测单元亦用于外接直流电源的电源正极、电源负极；所述量测单元分别将检测电压值、电流值传输至保护单元；所述第一 CPU与所述第二 CPU之间相互通信。
[0006]本实用新型更进一步的改进如下所述。
[0007]包括通信总线；所述第一 CPU、所述第二 CPU分别与所述通信总线连接。
[0008]所述通信总线为带隔离的通信总线。
[0009]所述通信总线为CAN总线、RS485总线或RS232总线。
[0010]所述负载模拟单元包括数字模拟转换器和功率模块；所述数字模拟转换器与所述功率模块电性连接。
[0011]所述功率模块的功率元件为双极性晶体管、金氧半场效晶体管或绝缘栅双极性晶体管。
[0012]所述量测单元包括模拟数字转换器和电流电压前端处理模块；所述模拟数字转换器与所述电流电压前端处理模块电性连接。
[0013]相较于现有技术，本实用新型的有益效果是:第一 CPU专用于处理用户的输入操作、第二 CPU专用于控制负载模拟单元的状态，使得该程控直流电子负载的响应速度加快；同时，增设数字信号处理单元，能够更精准的控制负载模拟单元，以模拟多种负载特性。设置量测单元和保护单元，以高采样率读取电流、电压值，实时分析并反馈给负载模拟单元，闭环控制，系统稳定。

【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1为本实用新型程控直流电子负载的模块示意图。
[0015]图2为经第二 CPU、数字信号处理单元、负载模拟单元至直流电源的电路图。
[0016]
第二装置II第一 CPmi
显示单元12_输入单元13_
RS232 端口 141IEEE488.2 端口 142
笛一驻罢9笛一 ΓΡΤΙ91
信号处理单元22^覆拟单元23
数字模拟转换器231_功率模块232_
量测单元24_模拟数字转换器241
电流电压前端处理模块242 保护单元25_
a信总线3

【具体实施方式】
[0017]下面结合【专利附图】

【附图说明】及【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0018]如图1和图2所示，一种程控直流电子负载，包括第一装置I和第二装置2，第一装置I用于人机交互，第二装置2用于负载模拟单元23控制。第一装置I包括第一 CPUlUM示单元12、输入单元13和外接端口 ；显示单元12、输入单元13、外接端口分别与第一 CPUll电性连接；显示单元12便于用户查看信息，输入单元13便于用户输入操作，外接端口连接PC机，接受PC机的远程指令，该外接端口为RS232端口 141，或者IEEE488.2端口 142。第二装置2包括第二 CPU21、数字信号处理单元22、负载模拟单元23、量测单元24、保护单元25。数字信号处理单元22用于控制量测单元24采集数据并分析、控制负载模拟单元23完成各种模拟拉载条件，负载模拟单元23用于把数字信号转为模拟信号，进而控制功率元件模拟电源的各种类型负载，量测单元24用于把电压电流滤波等处理后转化为数字信号，保护单元25用于保护功率元件，包括过压、过流、过功率、过温保护；保护单元25、数字信号处理单元22分别与第二 CPU21电性连接；负载模拟单元23、量测单元24分别与数字信号处理单元22电性连接；负载模拟单元23用于外接直流电源的电源正极、电源负极；量测单元24亦用于外接直流电源的电源正极、电源负极；量测单元24分别将检测电压值、电流值传输至保护单元25 ;第二 CPU21经数字信号处理单元22精准控制负载模拟单元23，量测单元24和保护单元25将检测的电流值、电压值反馈给负载模拟单元23，闭环控制。第一 CPUll与第二 CPU21之间相互通信。第一 CPUll专用于处理用户的输入操作、第二 CPU21专用于控制负载模拟单元23的状态，使得该程控直流电子负载的响应速度加快；同时，增设数字信号处理单元22，能够更精准的控制负载模拟单元23，以模拟多种负载特性。
[0019]本实用新型包括通信总线3 ;第一 CPU11、第二 CPU21分别与通信总线3连接。该通信总线3为带隔离的通信总线3，且该通信总线3为CAN总线、RS485总线或RS232总线。
[0020]本实用新型负载模拟单元23包括数字模拟转换器231和功率模块232 ;数字模拟转换器231与功率模块232电性连接，数字模拟转换器231输出模拟量控制功率元件的控制极电压，进而控制控制功率元件流过的电流。量测单元24包括模拟数字转换器241和电流电压前端处理模块242 ;模拟数字转换器241与电流电压前端处理模块242电性连接。本实用新型功率模块232的功率元件为双极性晶体管、金氧半场效晶体管或绝缘栅双极性晶体管。设置量测单元24和保护单元25，以高采样率读取电流、电压值，实时分析并反馈给负载模拟单元23，闭环控制，系统稳定。
[0021]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种程控直流电子负载，其特征在于: 包括第一装置和第二装置； 所述第一装置包括第一 CPU、显示单元、输入单元和外接端口 ；所述显示单元、所述输入单元、所述外接端口分别与所述第一 CPU电性连接； 所述第二装置包括第二 CPU、数字信号处理单元、负载模拟单元、量测单元、保护单元；所述保护单元、所述数字信号处理单元分别与所述第二 CPU电性连接；所述负载模拟单元、所述量测单元分别与所述数字信号处理单元电性连接；所述负载模拟单元用于外接直流电源的电源正极、电源负极；所述量测单元亦用于外接直流电源的电源正极、电源负极；所述量测单元分别将检测电压值、电流值传输至保护单元； 所述第一 CPU与所述第二 CPU之间相互通信。
2.根据权利要求1所述的程控直流电子负载，其特征在于:包括通信总线；所述第一CPU、所述第二 CPU分别与所述通信总线连接。
3.根据权利要求2所述的程控直流电子负载，其特征在于:所述通信总线为带隔离的通信总线。
4.根据权利要求3所述的程控直流电子负载，其特征在于:所述通信总线为CAN总线、RS485总线或RS232总线。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的程控直流电子负载，其特征在于:所述负载模拟单元包括数字模拟转换器和功率模块；所述数字模拟转换器与所述功率模块电性连接。
6.根据权利要求5所述的程控直流电子负载，其特征在于:所述功率模块的功率元件为双极性晶体管、金氧半场效晶体管或绝缘栅双极性晶体管。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的程控直流电子负载，其特征在于:所述量测单元包括模拟数字转换器和电流电压前端处理模块；所述模拟数字转换器与所述电流电压前端处理模块电性连接。
【文档编号】G05F1/56GK203982244SQ201420318601
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】张玉喜, 尚冲 申请人:深圳市斯康达电子有限公司