于开关型集成稳压芯片的数控恒流源.pdf

《于开关型集成稳压芯片的数控恒流源.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据基于开关型集成稳压芯片的数控恒流源王秀华(兰州交通大学自动化与电气工程学院，甘肃兰州730070)摘要：针对数控直流恒流源的设计进行了探讨。重点介绍一种高效率的基于电压可调开关型集成稳压芯片的数控恒流源。就整机工作原理、相关参数计算做了详细介绍。系统具有输出电流可预置，输出纹波电流低等特性。关键词：恒流源；数字控制：LM2576ADJI享1分类号'：TM46+文献标识码：A文章编号：1002一087X(2012)05-0738-02DigitalconstantcurrentSOUI'CCbasedonintegratedswitchchipWA

2、NGXhi-hua(SchoolofAutom=iooEle,c越iealEngin∞ring,L口lzhouIiaotongtrniv嘶,Lanz：I．ouGansu730070,China)Abstract：ThedesignofDCconstantcurrentsourcewasdiscussedinthispaper；anefficientdigitalcontrolledconstantcurrentsourcebasedollintegratedswitchchipwithadjustableoutputvoltagewasmainlyint

3、roduced．ThepdncJpleofthesystemandthemlationparameterwasintroducedindetail。Thissystemhasthefunctionsofcurrentpreset。lowcurrentnpple，andetc．Keywords：constantcurrentsource；digitalcontrol；LM2576ADJ恒流源是电子系统中广泛使用的一种单元电路或测试平台，在实际工程中也有广泛的用途。是蓄电池充电、LED驱动、传感器设计，电镀、激光器驱动等领域常用的供电方式，并且是电导测鼍、开

4、关电源、功放等场合不可替代的检测设备【】I。然而，目前绝大多数恒流源采用D／A+运放+功率管的形式或者使用分立元件组成的开关电源形式．这两种形式的恒流源均存在着这样或那样的缺点。本文在分析传统恒流源技术的基础上提出了一种基于电压可调开关型集成稳压芯片的恒流源方案，取得了较好的效果。1传统恒流源的缺点、传统数控恒流源主要有两种形式，一种是D／A+运放+功率管的形式，其反馈通过AJD芯片来实现，其原理如图l所示。其中控制电压K来自D／A芯片，反馈电压Ⅵ输出至A／D芯片。流过负载盟的电流J=W匙。此设计虽然可以通过高位数的A／D和D／A芯片获得较高的精度，但也

5、使得成本大为增加。另外，本设计属于线性电源，线性电源虽然可以获得较小的纹波电流。但效率很低，大部分功率以热量的形式消耗在MOS管上，对散热系统设计也提出了较高的要求。另外一种形式是由分立元件组成的开关恒流源，其原理如图2所示圆。由于采用了开关技术以及分立元件，所以电源效率以及最大功率均可以得到较大提升。但由于采用了分立元件以及A／D、D／A芯片，使得成本增加、布线困难．并且由于采用了较多的分立元件使得器件离散性加大，系统整体精度降低。收稿日期：2011-12-15作者简介：主秀华11981一)．女．黑龙江省人．讲师，硕士。主要研究方向为电力电子与电力传动

6、。2012．5V01．36No．5738可图1线性恒流源原理图圈2由分立元件组成的恒流源2基于集成稳压芯片的数控恒流源基于以上分析，本文提出一种基于电压可调开关型集成稳压芯片的数控恒流源的设计方案。此处选择的芯片为LM2576ADI。LM2576是降压(Buck)开关型集成稳压芯片，可提供3A电流输出，它集成了固定频率振荡器(52kHz)和基准稳压器(1．23、，)，并具有完善的保护电路，包括过流保护及过热保护电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成高效稳压电路。此处利用LM2576系列中的可调(ADJ)型号，万方数据通过反馈引脚(FB)。把并联电压

7、反馈改为串联电流反馈，从而把恒压电路变为恒流电路．其原理如图3所示。图3由LM2576ADJ构成的数控恒流源图3中LM2576ADJ为核心芯片；＆为负载；匙为串联反馈电阻，可使用精密功率电阻或康铜丝／锰铜丝。反馈部分如果仅使用模拟反馈，则响应速度快，输出纹波电流小，但不容易实现数控；如果仅使用数字反馈则电路简单，但响应速度慢，输出纹波电流大，所以本系统使用了模拟+数字反馈的形式，使系统同时具有两种反馈形式的优点。u广U为调理及反馈控制电路，其中U2组成跟随器，提高反馈电路输人电阻．减小反馈电路对主电路的影响；U，与R。、恐组成同相放大电路，如果不进行放大

8、处理，直接使用心上的电压作为反馈信号，则需要较大阻值的反馈电阻才能获得较高的电流