大功率電阻負(fù)載機(jī)制作一

ID:143669 · 發(fā)表于 2021-12-30 11:17

本帖最后由 mulunliang 于 2022-1-9 09:53 編輯

大家好！最近難得空閑，本人制作了一款大功率電阻負(fù)載機(jī)，是采用單片機(jī)檢測技術(shù)，機(jī)內(nèi)負(fù)載自動(dòng)選擇，最大帶載功率3000W。可以CV恒壓模式，CC恒流模式，模式自動(dòng)識(shí)別，還可以測試電池容量Ah和計(jì)算當(dāng)前用電電量Wh。經(jīng)過使用，我這個(gè)電阻負(fù)載與市場的電子負(fù)載基本不分上下。關(guān)鍵是價(jià)廉物美，一臺(tái)1500W的電子負(fù)載需要上萬元，我的電阻負(fù)載3000W只要幾百元成本，關(guān)鍵是常規(guī)使用效果差不多。

本機(jī)工作原理：分段式自動(dòng)切換，分四檔控制，打開點(diǎn)12.5V,25.0V,50.0V100V,關(guān)閉點(diǎn)10.5V,22.0V,47.0V,關(guān)閉與打開留有間隙，以免繼電器在一個(gè)控制點(diǎn)不停的開關(guān)切換，這是靠檢測輸入電壓，來控制康銅絲的不同的電壓匹配不同的電阻，這是初調(diào)環(huán)節(jié)，緊接著就是精密調(diào)節(jié)，利用用戶給定的參數(shù)，電壓設(shè)定和電流設(shè)定參數(shù)，使用全世界公認(rèn)的PID算法（穩(wěn)壓，穩(wěn)流），利用單片機(jī)里面的PWM模塊1024級的精確控制，從而做到輸出值與用戶設(shè)定值完全相等。

本機(jī)使用效果：在使用時(shí)，電壓與電流都是0.1的變化率，不會(huì)大跨步的改變，本單片機(jī)PWM控制精度是10位，即是1024，電壓分辨率99.9/1024=0.0975，電流分辨率30.0/1024=0.0292，所以分辨率0.1，是完全可以的。

通俗的講：意思是你輸入一個(gè)電壓值和電流值，開機(jī)，首先單片機(jī)判斷是不是滿足工作條件（設(shè)定電壓值<=輸入電壓值，設(shè)定電流值>=工作電流值），工作電流緩慢上升，邊工作邊判斷電壓和電流，看看誰先到達(dá)極限條件，誰就開始PID 算法控制（穩(wěn)壓和穩(wěn)流），一直PID（穩(wěn)壓和穩(wěn)流）持續(xù)下去，直到設(shè)定電壓值=輸入電壓值，設(shè)定電流值=工作電流值，PID停止工作。

CV恒壓模式：設(shè)定一個(gè)低于輸入電壓的電壓值，本電阻負(fù)載工作在0-30.0A任意一個(gè)調(diào)整點(diǎn)上，直到輸入電壓等于你的設(shè)定電壓，工作電流線性的慢慢變?yōu)?A，停止工作。

CC恒流模式：輸出電流設(shè)定一個(gè)0-30.0A任意一個(gè)值，一直恒流穩(wěn)定的工作，直到輸入電壓等于你的設(shè)定電壓，工作電流線性的慢慢變?yōu)?A，停止工作。

CV，CC兩種模式自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)切換。支持在線設(shè)定電壓停止和設(shè)定電流調(diào)整

電阻負(fù)載的用途：幾乎所有的電源產(chǎn)品的測試都需要用到電阻負(fù)載，盡管用一個(gè)簡單的固定電阻就能對指定的電源進(jìn)行測試和老化測試，但要對電源產(chǎn)品進(jìn)行完整參數(shù)的測試，有多種工作模式的電阻負(fù)載還是必不可少的，因?yàn)樗苣M一個(gè)參數(shù)可任意變化的負(fù)載，從而可測試電源在各種普通狀態(tài)和極限狀態(tài)下的表現(xiàn)。蓄電池也是電源，蓄電池的放電和放電測試也是免不了指定放電參數(shù)，以免電池受到傷害。

顯示屏顯示：

接通板子電源

再接通輸入電源或者電池，機(jī)器處于停止?fàn)顟B(tài)

點(diǎn)擊開始按鈕，開始工作，經(jīng)過一段時(shí)間

這是工作在CC恒流模式

分享電路原理圖

PCB圖

我說一下關(guān)于顯示屏，液晶LCD12864通用屏，不需要程序，插上即可工作，顯示屏5V,中文字庫,串口

主要參數(shù)：

輸入電壓：0-99.9V

輸入電流：0-30.0A

最大功率：3000W

容量計(jì)算：0-655.35Ah

計(jì)算電量：0-6553.5Wh

接下來我把我的制作經(jīng)過給大家講解

首先準(zhǔn)備材料，加熱康銅絲，固定絕緣子，一只廢棄的150W電洛鐵套

開始制作電阻絲

洛鐵套上到繞線機(jī)上

用直徑用1.5mm的康銅絲，每段2米長度

顯示屏接線

顯示屏為LCD12864,中文字庫，5V,串口模式工作

這是做好的板子

找來了一塊木板子，先測試功能，成功后做幾只外殼回來，裝起來，大家別笑難看，只是測試各項(xiàng)功能

所有配件已經(jīng)安裝到木板上，供電找了一只220V/12V/35W鋁殼開關(guān)電源，給板子供電

接下來開始線路連接

線路已經(jīng)接好了，通電試機(jī)，找來一臺(tái)0-120V可調(diào)電源

接入輸入電源

調(diào)校電壓表，輸入電壓值與表頭對應(yīng)

緊接著調(diào)試電流表，輸入電流與表頭電流對應(yīng)

電壓電流表頭調(diào)校完畢，開始測試程序運(yùn)行，CC,CV自動(dòng)識(shí)別，前面講的很清楚，這里不重復(fù)了，如果在測試蓄電池容量時(shí)，可以先設(shè)定截止電壓和想要的放電電流，再按開機(jī)鍵，可以計(jì)算電池Ah，同時(shí)計(jì)算蓄電池的Wh，三元鋰電，磷酸鐵鋰，鉛酸蓄電池都可以測試。

程序測試只能看視頻了，我錄制短視頻上傳，CC,CV自動(dòng)識(shí)別，我用電源調(diào)成CC和CV,讓它自動(dòng)識(shí)別

首先錄一段CC模式：恒流CC模式視頻.rar (3.87 MB, 下載次數(shù): 6)