在电子技术应用领域，经常要对开关电源、线性电源、变压器、整流器、电池、充电器等电子设备进行测试，怎么对其输出特性进行可靠、全面的比较简单、快捷的测试，一直是仪表测试行业研究的问题。传统的测试方法中一般都采用电阻、滑线变阻器、电阻箱等充当测试负载，但这些负载不能满足我们对负载多方面的要求，如：恒定电流的负载；带输出接口的负载；随意调节的负载、恒功率的负载、动态负载；多输出端口的负载等。而现在新型多功能电子负载，可为测试电源提供多种模拟负载，实际应用中对负载特性的要求进行设置，满足了我们对负载的各种要求，解决了开发研制测试中的困难。可编程电子负载是用来测试电源的电子设备（相当于一个真实负载），其可以模拟真实环境中的负载(用电器)，一般对电源要求比较严格的厂家都会用电子负载来检测电源的好坏。它有好多功能，可以调节负载大小，以及短路，过流，动态等等，应该说所有的电源厂家都必须有。所以通过对电子负载的实际应用价值及应用领域分析，对直流电子负载的研制意义。

在电路中，负载是指用来吸收电源供应器输出的电能量的装置，它将电源供应器输出的电能量吸收并转化为其他形式的能量储存或消耗掉。如电炉子将电能转化为热能；电灯将电能转化为光能；蓄电池将电能转化为化学能；电机将电能转化为动能。这些都是负载的真实表现形式。负载的种类繁多，但根据其在电路中表现的特性可分为阻性负载、容性负载、感性负载和混合性负载。在实验室，我们通常采用电阻、电容、电感等或它们的串并联组合，作为负载模拟真实的负载情况。进行电源设备的性能实验。电子负载是利用电子元件吸收电能并将其消耗的一种负载。电子元件一般为功率场效应管（Power MOS）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等功率半导体器件。由于采用了功率半导体器件替代电阻等作为电能消耗的载体，使得负载的调节和控制易于实现，能达到很高的调节精度和稳定性。同时通过灵活多样的调节和控制方法，不仅可以模拟实际的负载情况，还可以模拟一些特殊的负载波形曲线，测试电源设备的动态和瞬态特性。这是电阻等负载形式所无法实现的。

在此次设计中，主要是研究恒定功率方面，题目要求是设计一个简易直流电子负载，为恒功率模式。恒功率工作模式的功率设置范围为1W-5W，设置分辨率为0.1W，设置精度为#177;1%（待测电压的范围5V-15V）。

本系统主要以MSP430系列单片机为控制核心；设计和制作一台恒定功率工作模式的简易直流电子负载，即无论电压如何变化，流过该电子负载的功率恒定，且功率值可设定。包括控制电路(MCU)、恒功率电路、主电路、采样电路、显示电路等；能够检测被测电源的电流值、电压值；以及超过阈值电压时继电器保护和报警。

在主要的恒功率电路中，由于我们要求可调，且稳定性好，功率较大，三极管并不具有我们想要的精度要求，而场效应管具有与我们符合的精度要求，故采用运放和场效应管来实现。

在显示模块中，可以采用诺基亚5110液晶，采用液晶显示（LCD）。液晶显示具有功耗低、体积小、质量轻、无辐射危害、平面直角显示以及影响稳定不闪烁、画面效果好、分辨率高、抗干扰能力强等优点。点阵式LCD不仅可以显示字符、数字，还可以显示各种图形、曲线及汉字，并且可以实现屏幕上下左右滚动、动画、闪烁、文本特征显示等功能。84x48 的点阵LCD可以显示4行汉字。

在D/A转换电路中，采用TLC5616。TLC5616是串行12位数/模转换器，占用端口少，转换频率高。

在键盘的选择方面，可以采用独立键盘或者专用的按键扫描控制芯片。其中独立键盘需要通过软件对按键进行判断和定义，且接口电路由单片机系统直接访问和控制，键盘的扫描、去抖动、判断等操作都需要单片机完成，这样会使得单片机的工作量不小，使单片机的效率降低。采用专用的按键扫描控制芯片。能够独立的完成对键盘中按键的扫描与管理，并且通过简单接口与微控制器进行连接。使用按键扫描控制芯片来完成微控制器的键盘管理，可以大大的提高微控制器的工作效率。但是在本次直流电子负载中，由于只使用到三个键盘，使用四个按键的独立键盘完全足够。如若使用专业的按键扫描控制芯片虽然使单片机工作效率提高，但这样成本会上升很多，故选择独立键盘。

参考文献：