Elektronická zátěž s digitálním řízením

Abstract

Tato práce se zabývá problematikou elektronických zátěží. Cílem práce je navrhnout a sestrojit elektronickou zátěž s digitálním řízením, která uživateli umožňuje ovládání zátěže prostřednictvím uživatelského rozhraní ovládacího panelu. V teoretickém úvodu práce je popsán princip funkce elektronických zátěží a jejich možnosti využití. Detailně jsou popsány jejich základní obvodové prvky a jejich vliv na parametry obvodu. Zvláštní důraz je kladen na vysvětlení principu funkce tranzistorů MOSFET a jevů, ke kterým v nich dochází při dlouhodobém provozu v režimu saturace. Práce se také zabývá problematikou zesilovačů odchylky a analýzou stability systému pro zajištění rychlé odezvy na přechodné děje. Nedílnou součástí práce je také samotný návrh modulu elektronické zátěže a jejího ovládacího panelu včetně popsání softwarových prvků zajišťujících bezpečný a spolehlivý provoz zařízení. Na závěr je návrh realizován a jsou ověřeny jeho parametry.This thesis addresses the topic of electronic loads. The aim of the thesis is to design and construct a digitally controlled electronic load, allowing the user to operate the load through a user interface of the control panel. The theoretical introduction describes the principle of operation of electronic loads and their possible applications. Their basic circuit elements and their influence on circuit parameters are described. Special emphasis is placed on explaining the principle of operation of MOSFET transistors and effects of their long-term operation in saturation region. The thesis also covers the topic of error amplifiers and system stability analysis to ensure fast transient response. An integral part of the thesis is the actual design of the electronic load module and its control panel, including a description of the software elements ensuring safe and reliable device operation. The design is implemented, and its parameters are verified.