在电器设备性能测试时,通常需要接入不同性质和阻值的负载,传统的测试方法有很大的局限性。直流电子负载与传统的模拟电阻性负载相比,具有能耗低、体积小、容易携带、精度高、操作方便等特点。电子负载在电源、汽车、蓄电池等性能测试领域得到了广泛的应用,并且已经成为目前研究的热点。电子负载由核心控制器、电流和电压检测电路、散热片温度检测电路、E2PROM存储电路、USB接口电路、风扇驱动电路、系统保护电路等组成,核心控制器控制MOSFET的导通量(占空比大小),实现对电路参数的稳定控制。本文首先对直流电子负载的总体的设计进行了相关的介绍,通过几种方案的比较,得到了本系统的设计思路。本设计从选定的直流电子负载系统方案的分析入手,详细讨论了整个直流电子负载系统的硬件电路与软件设计思路,并且给出了比较合理的最终解决方案。为便于控制的实现和相关功能的扩展,采用MSP430F149作为核心控制器,设计了控制电路、电压和电流检测电路、键盘电路、LCD12864显示电路、散热片温度检测电路等。通过增量式PID控制技术与软、硬件的协调配合,实现了直流电子负载的整个设计。单片机MSP430F149输出占空比不同的PWM波形,控制MOS管的导通与关断的时间,通过调节流过场效应管的电流和被试设备两端的电压,实现恒流、恒压、恒功率、恒电阻的四种工作模式。通过软硬件测试结果表明,本设计的电子负载能实现300W范围内的恒流、恒压、恒功率和恒电阻四种工作方式的手动切换并且具有很高的精确度。