Arduino版数控电子负载

chhds · 发表于 2020-3-7 19:39:34

前段时间一个大长假，在家无聊做稳压电源，使用了一个手动调节的电子负载测试，多次反复调节，多圈电位器终于不甚重负光荣牺牲，于是想到要做个数控电子负载；几年前曾经做过一个数控恒流稳压电源，打的板子还剩有，于是乎就拿来改了一下，去掉稳压部分，修改了程序，做成了这个东西。主要的芯片都是拆机片，是上次做电源剩下的，不过这几块拆机片20元内也可买到。

裸机版，没打算装机箱。
电子负载.jpg

工作模式：
普通模式：可设置恒流电流，最大限定功率，当输入功率大于设定值时，会自动调小恒流电流使输入功率小于设定值，可防止电源、或负载过载。
普通.jpg

扫描模式：可设置最小、最大电流，然后以0.01A从小到大递增恒流电流，再从大到小递减恒流电流，可配合示波器可观察电源在不同电流下的稳定性，曾经所做的稳压电源在某一电流下出现自激，调坏多圈电位器就是此原因，这也是做这个电子负载的最大原因，其他2个模式是顺带的。
扫描.jpg

电池模式：可设置恒流电流，电池截止电压，当电池电压小于截止电压，关闭负载，可用来测电池的容量。
电池.jpg

工作模式暂时编了这几种，有需要可再增加。

chhds · 发表于 2020-3-7 19:43:21

电路图

1、主控：为减轻工作量，采用Arduino，当年就是用了它入门了单片机，也许会有人笑话这东西，但其实Arduino真的很好，它的编程器有个库管理器，很多器件的库函数在上面都可找到，找不到的可找相近的修改，使方便，不用满世界去找。Arduino mini板，当年玩剩的，现在也不到10元，插上就可以用，如果用Arduino Nano板更好，带USB接口，一根USB线就可以玩，所以我把电路图的主控板画成了Arduino Nano。

2、DA转换：采用了MCP4822双路DA转换，只用了一路，另一路是稳压用的，现在没用，该器件自带2.048V电压基准，12位分辨率，最大可输出4.196V，按1A 1V，最大可恒流到4.196A，分辨率可达1mA，但实际精度达不到，4A量程、10mA分辨率足够我用了，比PWM转换好很多，但也多了几块钱。

3、恒流控制：采样电阻使用0.01Ω康铜电阻，1A电流只有0.01V，因此由AD620放大100倍，然后送到OPA2277与基准电压比较，输出控制Q2、Q3使电流稳定在设定值上，因测试的电压和电流都不算高，所以Q3只用了单个NPN管，没有并联多管，也没有使用大功率MOS管，有需要时可以改的。

4、电压、电流测量：原来手动调节的电子负载，每次使用都要串个电流表，很不方便，这个负载自带了电压、电流测量，采用INA226，该芯片不错，可同时提供电压、电流测量值，16bit分辨率，线性不错，电压不用校准，电流因采样电阻也只需校准一个点就可以，基本与我的4位半表相当，价格也不高，几元钱就可买到，外围电路很简单4个电阻2个电容，只是封装很小，脚距很小，手工焊接费点眼力。

5、显示：使用2.2”TFT，主芯片为ILI9341，SPI接口，320 X 240，如果字符小点可以显示很多信息，价格也就20+，比128X64好多了。

6、输入：因Arduino剩下的IO口不多了，采用2个E11旋转编码器，占用4个IO口，1个调大小，1个选择位置。

chhds · 发表于 2020-3-7 19:47:24

软件：初级入门者写的，有点乱，等整理后再开源给大家

补充内容 (2020-3-8 16:00):
程序补充在11楼

书到用时 · 发表于 2020-3-7 20:19:55

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

chhds · 发表于 2020-3-7 20:31:58

本帖最后由 chhds 于 2020-3-7 20:33 编辑

书到用时发表于 2020-3-7 20:19
用的都是高档元件，成本不低啊。
请问有多大功率？

想功率大，只需要在Q3上并管就行

用的都是拆机件，不贵

书到用时 · 发表于 2020-3-7 20:38:35

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

chhds · 发表于 2020-3-7 20:45:26

书到用时发表于 2020-3-7 20:38
我是问现在单管有多大功率

因我一般是测小电源模块，加风扇只测到50W左右，再大没测过了，暂时还没这需求。

bg1trk · 发表于 2020-3-8 10:00:50

chhds 发表于 2020-3-7 19:43
电路图

终于看到有Arduino版的数控负载/电源，支持！

昨晚看了一晚上INA226的资料，16位DAC、IIC接口、精度还挺高，这个芯片真不错。有空拿它做个玩意试试，感谢楼主。

闻太师 · 发表于 2020-3-8 10:08:51

提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

99852106 · 发表于 2020-3-8 11:20:16

我也想做，但我是纯新手对于arduino一知半解，想要向楼主学习，希望不吝赐教

chhds · 发表于 2020-3-8 15:59:40

今天有空把程序整理后上传，入门级新手的作品，请不要见笑，请各位多多指点。

CC_Load20200301是主程序，其他几个为所需要的库文件，放到C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries就行

CC_Load20200301.zip (12.71 KB, 下载次数: 482)

MCPDAC.zip (2.26 KB, 下载次数: 284)

TFTv3.zip (10.57 KB, 下载次数: 397)

Adafruit_INA226.zip (5.63 KB, 下载次数: 287)

MsTimer2.zip (2.65 KB, 下载次数: 267)

chhds · 发表于 2020-3-8 16:02:20

99852106 发表于 2020-3-8 11:20
我也想做，但我是纯新手对于arduino一知半解，想要向楼主学习，希望不吝赐教

我也是新手，大家互相学习学习。

chhds · 发表于 2020-3-8 16:05:33

bg1trk 发表于 2020-3-8 10:00
终于看到有Arduino版的数控负载/电源，支持！

昨晚看了一晚上INA226的资料，16位DAC、IIC接口、精度 ...

INA226确实是个好东西，以前是无意中见到INA219，一查资料发现有个更好的INA226，于是就用上了它。

99852106 · 发表于 2020-3-8 17:03:25

chhds 发表于 2020-3-8 16:02
我也是新手，大家互相学习学习。

已经下载了，看了一下代码很贴心，都有注解。准备依葫芦画瓢，不懂之处再请教，能否私发一下Q方便请教

w2000 · 发表于 2020-3-27 22:26:16

好资料，有图有程序，想做电子负载的初入门者可以依样画葫芦做了。当然我也想做，不太了解arduino，除了要买arduino模块外，还要买烧写器吗？

		自动登录	找回密码
密码			加入会员

书到用时书到用时当前离线积分 16491 IP卡狗仔卡	发表于 2020-3-7 20:19:55 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
书到用时书到用时当前离线积分 16491 IP卡狗仔卡
	回复支持反对使用道具举报显身卡

书到用时书到用时当前离线积分 16491 IP卡狗仔卡	发表于 2020-3-7 20:38:35 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
书到用时书到用时当前离线积分 16491 IP卡狗仔卡
	回复支持反对使用道具举报显身卡

闻太师闻太师当前离线积分 37694 IP卡狗仔卡	发表于 2020-3-8 10:08:51 \| 显示全部楼层提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽
闻太师闻太师当前离线积分 37694 IP卡狗仔卡
	回复支持反对使用道具举报显身卡

Arduino版数控电子负载

评分

评分

浏览过的版块