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1、基于TOP224Y复合型精密恒流源的设计电子技术设计与应用ElectronicsDesign&Application电子技术ELECTRONICTECHNOLOGY基于TOP224Y复合型精密恒流源的设计邓木生(湖南铁道职业技术学院,湖南株洲)摘要:文章设计了一种由前级为精密开关恒压源电路,后级为三端浮动稳压器构成线性恒流源的复合型精密恒流源,给出了开关型恒压源与线性恒流源的设计原理与器件参数的选择.该复合型精密恒流源具有开关电源低功耗,电源输入范围宽的优良特性,也具备线性恒流源的精密性和稳定性;电路简单,体积小,纹波系数小,故在精密测量领
2、域具有广泛的应用前景.关键词:恒流源;复合型;浮动稳压器DesignofaCombined--typePreciseConstant--currentSourceBasedonTOP224YDengMusheng(HunanRailwayProfessionalTechnologyCollege,Zhuzhou,Hunan)Abstract:Thispaperintroducesacombined-typepreciseconstant—currentpowersource,whichiscomposedoftwostages,thefrontst
3、ageofpreciseswitchedconstant--voltagesourcecircuitandthebackstageofthree--terminalfloatingvoltageregulator.Thepaperalsopresentsthedesignprincipleandthedeviceparameterchoiceofswitch--typeconstant—-voltagesourceandlinearconstant—currentsource.Thecombined—typepreciseconstant-curr
4、entsourcecombinessuchgoodcharacteristicsaslowerpowerconsumption,widerinputrange,andtheaccuracyandstabilityofthelinearconstant—currentpowersource.Thisdesignenjoysacomprehensiveapplicationforegroundinthefieldofprecisemeasurementbecauseofitssimplecircuit,smallvolume,andminorrippl
5、ecoefficient.Keywords:constant--currentsource;combined—-type;floatingvoltageregulator0引言所谓恒流源,即对应于一定的电压变化所产生的电流变化趋于零,电流是一个恒定值,具有很高的动态输出电阻[1l.目前广泛采用的恒流源有两种形式:一种是开关型恒流源,一种是线性恒流源.但满足高精度的要求只有线性恒流源.线性恒流源虽然电源效率低,但纹波系数小,稳定性好,精密度高;开关型恒流源虽然效率高,但纹波系数较大,不适合用于精密测量.而复合型精密恒流源是一种由前级为精密开关电压源电
6、路,后级由集成线性稳压器构成恒流源电路而构成的恒流源系统[2l.复合型精密恒流源因其电路简单,体积小,性能好,在精密测量和电学计量(如计量,半导体性能测试,传感器应用,现代大型仪器中稳定磁场的产生等)等方面具有广泛的应用前景.本文设计的复合型精密恒流源,额定交流输入电压为160～250V,频率50Hz,经恒压源,恒流源后输出0～lA稳定的可调电流.1复合型精密恒流源基本结构与总体设计复合型精密恒流源的基本结构如图1所示.主要由交流输入电路,整流滤波电路,开关恒压源和线性恒流源组成.其中开关恒压源和线性恒流源是实现恒流控制的核心.RE为电路负载,Rs
7、为电流调节电阻.当毗发生变化时,集成稳压器通过改变自身压差的形式,维持通过负载的电流恒定.所以通过设定恒流电阻s的值,就可以得到所需的恒流电流.图1复合型精密恒流源的基本结构(参见右栏)恒压源包括了TOP224Y器件组成的PWM驱动反激式变换电路,高频隔离变压器和整流滤波电路,输出电压检测电路.线性恒流源主要由Ic(三端稳压器),负载电阻RL和恒流电阻s组成[引.～22O图l复合型精密恒流源的基本结构2开关恒压源设计2.1TOP224的工作原理TOP224Y是主电路的核心控制器件,其内部结构如图2所示,主要包括以下几个部分[6]:(1)控制电压源.
8、由控制电压向并联调整器和门极驱动提供偏压,而控制端电流则能调节占空比;(2)带隙基准电压源.可以提供各种基准电压;(3)振
