一种带内阻测试功能电子负载装置的制作方法

本实用新型涉及先进制造技术/高性能智能化仪器仪表/电子信息技术领域，具体为一种带内阻测试功能电子负载装置。

背景技术：

在电源以及电池或者是电容测试中需要测试其等效内阻，常规的测试方法是采用外加专用内阻测试仪表测试，从而增加测试系统成本和开发时间，基于此，提出一种带内阻测试功能电子负载装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种带内阻测试功能电子负载装置，具有测内阻功能，降低了电源转换产品或者储能器件测试系统成本，提高测试效率的优点，解决了现有技术中传统测试方法采用外加专用内阻测试仪表测试，测试系统成本高，开发时间长的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带内阻测试功能电子负载装置，包括操作面板、MCU处理器、控制模块、数据采集模块、交流耦合电压采样模块和功率模块，所述MCU处理器的输出端连接操作面板及控制模块的输入端，控制模块的输出端连接功率模块的输入端，功率模块的输出端连接数据采集模块及交流耦合电压采样模块的输入端，数据采集模块及交流耦合电压采样模块的输出端均与MCU处理器的输入端连接；所述交流耦合电压采样模块包括运算放大器U1A、运算放大器U1B和电压比较器U2，运算放大器U1B的脚5依次串接电阻R1、电阻R2和电容C2接RMT-接线端子，运算放大器U1B的脚6依次串接电阻R7、电阻R8接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的脚3依次串接电阻R14、电阻R13、电容C7接RMT+接线端子，电容C2的输出依次接电阻R6、电阻R10接电阻R13的输入端，电阻R6的输出端接地，电阻R13的输出端接二极管D2接电阻R1的输入端，运算放大器U1A的脚4串接电容C4接地，电容C4的输入端接-15V电源端子，运算放大器U1A的脚5串接电容C5接地，电容C5的输入端接+15V电源端子，运算放大器U1A的脚2接电阻R7的输入端；所述运算放大器U1B的脚7串接电阻R3接电压比较器U2的脚2，电阻R3的输入端接电阻R5接电阻R7的输出端，电阻R3的输出端接电阻R4接电压比较器U2的脚6，电阻R4的两端并接电容C1；所述电压比较器U2的脚4串接电容C3接地，电容C3的输入端接-15V电源端子，电压比较器U2的脚7串接电容C6接地，电容C7的输入端接+15V电源端子，电压比较器U2的脚32接电阻R12接运算放大器U1A的脚1，电阻R12的输出端依次接电阻R15和电阻R16接+3.3VREF电源端子，电阻R16的输入端接电阻R17接REF-G端子；所述电压比较器U2的脚6依次串接电阻R8和电阻R9接Vres端子，电阻R8的输出端接二极管D1的输入端，二极管D1的输出端接地，二极管D1的输入端接二极管D3的输出端，二极管D3的输入端接+3.3V电源端子，电阻R9的输入端接电容C5接地。

优选的，所述运算放大器U1A和运算放大器U1B的型号均为LF353。

优选的，所述电压比较器U2的型号为LM311。

优选的，所述二极管D1和二极管D3均采用钳位二极管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本带内阻测试功能电子负载装置，被测体接入后MCU处理器会发出指令给控制模块产生一定频率的脉冲控制信号，控制功率模块产生相应频率的脉冲电流，数据采集模块采集脉冲电流数据，交流耦合电压采样模块采集脉冲电压数据，MCU处理器读取数据采集模块的脉冲电流数据和交流耦合电压采样模块的脉冲电压数据，通过软件的转换计算出实际的电流值和耦合的电压值，再根据R＝U/I计算出内阻值；在测量脉冲电压数据时，滤波电路减小了相位误差，抑制了干扰，二极管D1和二极管D3将电压钳制在3.3V以内，并接入电阻R8，对电路起到很好的保护作用；该带内阻测试功能电子负载装置，通过添加交流耦合电压采样模块再结合精密恒流带载控制，实现电子负载测试内阻功能；通过将内阻测试功能集成到电子负载内部，使得电子负载具有测内阻功能，降低了电源转换产品或者储能器件测试系统成本，提高测试效率。

附图说明

图1为本实用新型的带内阻测试电子负载功能框图；

图2为本实用新型的交流耦合电压采样模块原理图；

图3为常规电子负载功能框图。

图中：1、操作面板；2、MCU处理器；3、控制模块；4、数据采集模块；5、交流耦合电压采样模块；6、功率模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-2，一种带内阻测试功能电子负载装置，包括操作面板1、MCU处理器2、控制模块3、数据采集模块4、交流耦合电压采样模块5和功率模块6，运算放大器U1A和运算放大器U1B的型号均为LF353，电压比较器U2的型号为LM311，MCU处理器2的输出端连接操作面板1及控制模块3的输入端，控制模块3的输出端连接功率模块6的输入端，功率模块6的输出端连接数据采集模块4及交流耦合电压采样模块5的输入端，数据采集模块4及交流耦合电压采样模块5的输出端均与MCU处理器2的输入端连接；交流耦合电压采样模块5包括运算放大器U1A、运算放大器U1B和电压比较器U2，运算放大器U1B的脚5依次串接电阻R1、电阻R2和电容C2接RMT-接线端子，运算放大器U1B的脚6依次串接电阻R7、电阻R8接运算放大器U1A的输出端，运算放大器U1A的脚3依次串接电阻R14、电阻R13、电容C7接RMT+接线端子，电容C2的输出依次接电阻R6、电阻R10接电阻R13的输入端，电阻R6的输出端接地，电阻R13的输出端接二极管D2接电阻R1的输入端，运算放大器U1A的脚4串接电容C4接地，电容C4的输入端接-15V电源端子，运算放大器U1A的脚5串接电容C5接地，电容C5的输入端接+15V电源端子，运算放大器U1A的脚2接电阻R7的输入端；运算放大器U1B的脚7串接电阻R3接电压比较器U2的脚2，电阻R3的输入端接电阻R5接电阻R7的输出端，电阻R3的输出端接电阻R4接电压比较器U2的脚6，电阻R4的两端并接电容C1；电压比较器U2的脚4串接电容C3接地，电容C3的输入端接-15V电源端子，电压比较器U2的脚7串接电容C6接地，电容C7的输入端接+15V电源端子，电压比较器U2的脚32接电阻R12接运算放大器U1A的脚1，电阻R12的输出端依次接电阻R15和电阻R16接+3.3VREF电源端子，电阻R16的输入端接电阻R17接REF-G端子；电压比较器U2的脚6依次串接电阻R8和电阻R9接Vres端子，电阻R8的输出端接二极管D1的输入端，二极管D1的输出端接地，二极管D1的输入端接二极管D3的输出端，二极管D3的输入端接+3.3V电源端子，二极管D1和二极管D3均采用钳位二极管，电阻R9的输入端接电容C5接地。

该带内阻测试功能电子负载装置工作时，在被测体接入后，MCU处理器2会发出指令给控制模块3产生一定频率的脉冲控制信号，控制功率模块6产生相应频率的脉冲电流，数据采集模块4采集脉冲电流数据，交流耦合电压采样模块5采集脉冲电压数据，MCU处理器2读取数据采集模块4的脉冲电流数据和交流耦合电压采样模块5的脉冲电压数据，通过软件的转换计算出实际的电流值和耦合的电压值，再根据R＝U/I计算出内阻值；

其中脉冲电压数据采集过程如下：

运算放大器U1A和运算放大器U1B的正极接入功率模块6的输出端，电容C2与电阻R6以及电容C7与电阻R10构成的滤波电路减小了相位误差，抑制干扰，运算放大器U1A和周边元器件以及运算放大器U1B和周边元器件均构成电压跟随器，然后将信号送入电压比较器U2，电压比较器U2直流侧电容电压的采集是经过电阻R12和电阻R15分压后，接电压比较器U2，电压比较器U2起防止电压冲击的作用，电压比较器U2的输出端接入的钳位二极管D1和钳位二极管D3，把电压钳制在3.3V以内，输出脉冲电压数据，电阻R8起对电路保护作用。

综上所述：本带内阻测试功能电子负载装置，被测体接入后MCU处理器2会发出指令给控制模块3产生一定频率的脉冲控制信号，控制功率模块6产生相应频率的脉冲电流，数据采集模块4采集脉冲电流数据，交流耦合电压采样模块5采集脉冲电压数据，MCU处理器2读取数据采集模块4的脉冲电流数据和交流耦合电压采样模块5的脉冲电压数据，通过软件的转换计算出实际的电流值和耦合的电压值，再根据R＝U/I计算出内阻值；在测量脉冲电压数据时，滤波电路减小了相位误差，抑制了干扰，二极管D1和二极管D3将电压钳制在3.3V以内，并接入电阻R8，对电路起到很好的保护作用；该带内阻测试功能电子负载装置，通过添加交流耦合电压采样模块5再结合精密恒流带载控制，实现电子负载测试内阻功能；通过将内阻测试功能集成到电子负载内部，使得电子负载具有测内阻功能，降低了电源转换产品或者储能器件测试系统成本，提高测试效率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。