基于 DSP 的电子负载---- 系统调试及结果分析

第6章系统调试及结果分析

调试是整个设计任务中一个重要的一个环节。为了达到设计要求，主要进行了两个方面的调试，首先硬件调试，然后进行软件调试。

6.1硬件调试

电子负载用的信号板和电源板是传统的模拟电路，设计失误和元件的质量问题都必须通过硬件调试才能发现，检查步骤如下所示。

（1）上电前的检查：

目测所有的接线是否正确，是否有少线、接错线、虚焊和接触不良的焊点，MOSFET管、电容等引脚是否有接错，IC插座引脚次序是否接反等等。用万用表测量下电源线、信号线、底线是否有短路现象，尤其是电源对地和芯片插座各个引脚是否短路，是否所有的地线都接到了一起并接上电源的负极。

（2）DSP板、信号板、电源板通电检测

DSP板、信号板、电源板分别通电检测，电源接通后，观察电路板是否有异常现象发生，包括是否有冒烟现象、特殊气味，用手小心触摸各芯片，看是否有异常发烫现象。

（3）整机调试

完成以上两个步骤后，将DSP板、信号板、电源板连接为一体进行整机调试，检查DSP是否能够通过RS232和上位机进行通讯，键盘输入测试模式能否显示在小液晶屏上，电源模块输出电压是否为设计的值。

6.2软件调试

将控制程序各功能模块，包括显示模块、键盘输入模块、通信模块、AD模块等分别载入运行，观察硬件功能是否符合要求，发现的问题立即找出程序中所对应的错误或不妥之处，反复进行修改完善，直到可以完成所要求的功能。不过单纯的软件调试只能检查程序的基本正确性，而整个方案所有程序是否能够同时完成要求，需要在软硬件综合调试过程中才能够进行检查。

6.3试验结果及分析

6.3.1实验波形及数据

（1）恒流工作方式：以5V/0.5A的直流充电器作为被测电源，恒流测试设定值为0.45A、0.5A、0.3A和0.1A，得到以下图6.1试验数据及波形：

纵坐标CH1为测试电源模块输出电压，单位每格表示1伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示100毫安；横坐标单位每格表示1秒。CH1、CH3箭头所指位置为零线。电子负载稳定的工作，恒流环控制精确，电流切换快速。

以12V/5A的直流电源模块作为被测电源，恒流测试指标为5A、4A、3A、2A、1A，得到以下图6.2试验数据及波形：

纵坐标CH1为测试的电源模块输出电压，单位每格表示2伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示1安；横坐标单位每格表示2秒。CH1、CH3箭头所指位置为零线。电子负载稳定的工作，被测模块单元出现不规则的噪声，3A时电流偏离点设定值，有大约0.15A的误差。

以5V/16A的直流电源模块作为被测电源，恒流测试指标为0.5A、1A、3A、5A、8A、10A和15A，得到以下图6.3试验数据及波形：

纵坐标CH1为测试的电源模块输出电压，单位每格表示1伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示1安；横坐标单位每格表示2秒。电源模块输出电压从5V降至4.22V，这是电源模块本身特性所导致的，由上图看出恒流环控制比较精确，负载电流始终为一恒定的电流，15A是有轻微的波动，其余电流控制的很稳定。

（2）恒压工作方式：

恒压工作方式：以5V/0.5A的直流充电器作为被测电源，恒压测试指标为4V、3V、2V、1V，得到以下图6.4试验数据及波形：

纵坐标CH1为测试的电源模块输出电压，单位每格表示1伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示100毫安；横坐标单位每格表示1秒。CH1、CH3箭头所指位置为零线。电子负载稳定的工作，电压切换时有轻微的波动，随后稳定的输出恒定电压。

以5V/2A直流电源模块作为被测电源，恒压测试指标为5V、4V、3V、2V，得到以下图6.5试验数据及波形

纵坐标CH1为测试的电源模块输出电压，单位每格表示1伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示100毫安；横坐标单位每格表示1秒。由上图可以看出，电子负载稳定的工作，5V电压输出刚开始有点不稳定，快速调整后，随后稳定至设定值。

（3）恒阻工作方式：

恒阻工作方式：以12V/5A的直流电源模块作为被测电源，恒阻测试指标2.4欧姆、3欧姆、4欧姆、6欧姆和12欧姆，恒阻模式下，电子负载吸收与负载电压成线性比例关系的电流，实际上也是控制电流处于恒流模式，对应的控制电流为：5A、4A、2A和1A，得到以下图6.6试验数据及波形。

纵坐标CH1为测试的电源模块输出电压，单位每格表示2伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示1安；横坐标单位每格表示2秒。上图左侧CH1、CH3箭头所指位置为起始零线。电子负载稳定的工作，设定阻值所对应的电流控制平稳，负载电流较大的时候，待测单元噪声也很大，对应阻值略微有些波动。

以5V/16A的直流电源模块作为被测电源，恒阻测试指标10欧姆、5欧姆、2欧姆、1欧姆，0.6欧姆，0.5欧姆和0.34欧姆，对应的控制电流为：0.5A、1A、2.5A、5A、8.3A、10A和14.7A，得到以下图6.7试验数据及波形：

纵坐标CH1为测试的电源模块输出电压，单位每格表示1伏，纵坐标CH3为测试电源模块输出电流，单位每格表示2安；横坐标单位每格表示2秒。CH1、CH3箭头所指位置为零线。电子负载稳定的工作，负载电流输出平直，能够快速跟踪电流给定值，有些数值偏离有点大，电阻档位切换时有点轻微波动，大电流时数字环调整时间有点长。

6.3.2调试结果分析