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《基于单片机的数控恒流源的设计_张玉宝.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、基于单片机的数控恒流源的设计张玉宝1,曹会云1,张滨2(1.内蒙古科技大学,内蒙古包头014010;2.哈尔滨电工仪表研究所,哈尔滨150081)摘要:该数控恒流源基于单片机控制,采用模块化设计,提高了恒流源的输出精度和稳定度。通过开关和键盘来设置输出电流值,配合INTELAT89C55单片机的编程实现数字控制和显示;同时用DAC0832实现D/A转换,输出模拟控制电压,再由运算放大器和功率三极管组成的深度电流负反馈系统来实现输出电流的恒定。经过实验及MATLAB仿真分析,测出系统的输出电流误差小于1mA,纹波电
2、流不大于0.2mA。关键词:数控直流恒流源;运算放大器;DAC0832中图分类号:TM932文献标识码:B文章编号:1001-1390(2011)06-0075-04TheDesignofNumericalControlConstantCurrentSourceBasedonMicrocontrolerZHANGYu-bao1,CAOHui-yun1,ZHANGBin2(1.InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology,Baotou014010,InnerMongol
3、ia,China.2.HarbinResearchInstituteofElectricalInstrumentation,Harbin150081,China)Abstract:Thenumericalcontrolconstantcurentsourceusesmicrocontroler'scontrolandmodularity'sdesigntoim-proveitsoutputaccuracyandstability.Itusestheswitchandthekeyboardtosettheoutpu
4、tcurentvaluetoachievedigitalcontrolanddisplaywithINTELAT89C55microcontroler'sprogramming.Atthesametime,itachievesD/AconverterwiththeDAC0832tooutputanalogcontrolvoltagethenthedepthofthecurrentnegativefeedbacksystemcomposedbyoperationalamplifierandpowertransist
5、ortoachieveaconstantoutputcurrent.ThroughexperimentsandMATLABsimulation,itmeasuresthesystemoutputcurenterorlessthanonemiliampereandripplecurrentlessthan0.2miliampere.Keywords:numericalcontroledconstant-currentsource,operationalamplifier,DAC08320引言恒流源也称电流源或稳流源
6、。能够向负载提供恒定电流的电源称作恒流源。理想的恒流源其输出是绝对不变的,但实际的恒流源只能在一定范围内保持输出电流的稳定性,只有有限的几档电流值,稳定性比较低,通用性不强[1-2]。目前,恒流源被广泛用于传感技术、电子测量仪器、现代通信、激光、超导等高新技术领域、并且有良好的发展前景。恒流源有多种设计方法,其中最简单的恒流源电路是由FET或恒流二极管构成,它的电流值比较有限而且稳定度比较差。传统的恒流源电路采用调整管,主要特点在于它输出采用线性调压电源,以改变其基准电压的方式来使步进增加或减少,这样整流滤波后
7、的纹波对输出影响比较大。开关电源调整方式的恒流源,采用了开关电源来实现输出电压调整,由于它工作在饱和区和截止区,因而本身功耗小,电源效率高,但相对调整管方式,开关电源存在纹波大的特点[3-4]。本方案采用了单片机控制,使电流档数增多,控制方便,提高了输出精度和稳定度。1系统组成和工作原理本数控恒流源系统可分为单片机控制部分、变压整流和供电部分、A/D和D/A转换电路、恒流源电路、键盘或显示器接口电路等几部分组成。系统框图如图1所示。—75—图1数控恒流源系统框图Fig.1Functionalblockdiagra
8、mofthenumericalcontrolconstantcurrentsource系统采用AT89C55单片机为核心,控制、比较调整单元基准的变化,实现高精密电压控制。交流电压经变压,整流,滤波,稳压后输出电路所需电压,CPU根据预置开关设定的数据或键盘输入的数据,计算出相应的基准电压值,送给DAC0832转换成模拟电压,再送主控电路通过反馈控制,使电流稳定输出。在经
