基于單片機(jī)的電子負(fù)載設(shè)計(jì)與程序開發(fā)3.4多模式控制邏輯（1）恒流模式（CC）設(shè)定目標(biāo)電流`I_set`，采樣實(shí)際電流`I_act`，通過PID算法輸出PWM占空比，控制MOS管導(dǎo)通程度，使`I_act`穩(wěn)定在`I_set`。（2）恒壓模式（CV）設(shè)定目標(biāo)電壓`V_set`，采樣實(shí)際電壓`V_act`，PID輸出控制占空比，使`V_act`穩(wěn)定在`V_set`（需結(jié)合電流限制，避免過流）。（3）恒阻模式（CR）根據(jù)歐姆定律，`I_set=V_act/R_set`，將計(jì)算出的`I_set`作為恒流模式的設(shè)定值，間接實(shí)現(xiàn)恒阻特性。四、系統(tǒng)測試與優(yōu)化4.1性能測試（1）恒流模式測試測試條件：輸入電壓24V，設(shè)定電流1A；測試結(jié)果：實(shí)際電流穩(wěn)定在1.00A±0.01A，紋波≤5mA，響應(yīng)時(shí)間≤100ms（負(fù)載突變時(shí)）。（2）恒壓模式測試測試條件：設(shè)定電壓12V，負(fù)載電流0.5A~2A變化；測試結(jié)果：輸出電壓穩(wěn)定在12.0V±0.05V，負(fù)載調(diào)整率≤0.5%。（3）保護(hù)功能測試過流測試：設(shè)定電流2A，強(qiáng)制輸入電流3A，系統(tǒng)在50ms內(nèi)關(guān)斷功率管，顯示屏報(bào)警；過熱測試：加熱散熱片至90℃，系統(tǒng)關(guān)斷并提示“過熱保護(hù)”。4.2問題與優(yōu)化（1）紋波過大問題：PWM開關(guān)頻率低（如1kHz），導(dǎo)致電流紋波達(dá)20mA；優(yōu)化：提高PWM頻率至20kHz，增加輸出濾波電容（100μF+0.1μF），紋波降至5mA以內(nèi)。（2）溫度過高問題：MOS管溫度超過90℃，觸發(fā)保護(hù)；優(yōu)化：更換更大散熱片（面積增加50%），增加散熱風(fēng)扇（風(fēng)速2m/s），溫度穩(wěn)定在75℃以內(nèi)。（3）采樣精度不足問題：10位ADC導(dǎo)致電流分辨率僅為10mA；優(yōu)化：外接ADS1115（16位ADC），分辨率提升至0.1mA，滿足高精度測試需求。五、結(jié)論與展望本文設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)的電子負(fù)載，實(shí)現(xiàn)了恒流、恒壓、恒阻三種工作模式，精度≤0.5%，響應(yīng)時(shí)間≤100ms，具備完善的保護(hù)功能，滿足中小功率（≤100W）測試場景需求。通過硬件優(yōu)化（如散熱、濾波）與軟件算法（如PID控制、濾波處理），系統(tǒng)性能達(dá)到實(shí)用化水平。未來可從以下方向改進(jìn)：功率擴(kuò)展：采用多MOS管并聯(lián)+均流電路，支持500W以上大功率測試；智能化升級：增加藍(lán)牙/WiFi模塊，通過手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)記錄；算法優(yōu)化：引入模糊PID算法，自適應(yīng)不同負(fù)載特性，進(jìn)一步提高控制精度。該設(shè)