基于TI公司CORTEX-M3为内核的32位单片机lm3s811的智能开关型电子负载WORD论文文档+ALTIUM原理图PCB+软件程序源码.zip

基于TI公司CORTEX-M3为内核的32位单片机lm3s811的智能开关型电子负载WORD论文文档+ALTIUM原理图PCB+软件程序源码. 本文提出了一种基于TI公司CORTEX-M3为内核的32位单片机的智能开关型电子负载方案。本设计以lm3s811芯片为控制核心，通过斜坡发生器产锯齿波和经比例积分运算得到的反馈电压作比较生高频PWM波控制MOSFET管的导通，然后经过误差比较器的PI调节构成闭环负反馈控制环路。 开关型电子负载具有优良的精度、稳定性和动态响应，并结合精确的软件控制，实现了电源测量的快速和准确。 关键词: 开关 电子负载 PI调节 电源测试 1. 系统方案 本开关型电子负载系统采用TI公司Cortex—M3内核的LM3S811单片机为控制核心，通过LCD显示和4X4矩阵键盘组成的人机交互界面设定系统的工作方式和数值；然后用ADC采样输入电压计算出接入电路的工作电流值和与之对应的DAC的输出电压值；接着将DAC的输出电压和经采用电阻通过采样电路得到的电压作比例积分运算并做相位补偿，构成误差比较电路。再将运算的输出值与双极性的斜波作比较得到PWM波；PWM波经MOS管高速驱动电路控制MOS管的开通与关断，从而控制接入电路的电流值，构成了软硬件的闭环控制系统。通过以上软硬件的闭环控制就能够得到可控的稳定电流值；再通过控制接入电路的稳定的电流值，经过软件的计算和处理得到可控的稳定的功率值、电压值、电流值。最终实现了开关型的电子负载。系统结构框图如下所示： 图1 开关型电子负载系统框图 本设计的关键在于得到接入电路的可控的稳定电流，得到可控的稳定的电流的关键如下： (1) 产生双极性的不失真的斜波； (2) 采样回来的输入电压的精度，运用LM3s811自带的硬件过采样和自写的 软件过采样，以牺牲少量时间来换取精度的方法保证采样回来的电压值准确可靠； (3) 纯硬件的PWM产生及PI调节的硬件负反馈环路，具有快速的硬件反馈，及动态调节能力，如图下图所示： 图2 PI调节的硬件闭环控制环回路 (4) 实时的软件反馈，采用了PI控制算法，实时检测采样电流、控制DAC输出，建立实时的软件闭环控制，如图所示： 图3 PI控