高精度程控电流源的设计.pdf

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1、2012正仪表技术与传感器2012第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7高精度程控电流源的设计王丽，康红明，谢东岩(黑龙江科技学院电信学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：采用ADuC812单片机作为整机的控制单元，通过软件和外围电路设计，使程控直流电流源具备实时检测实际输出电流值的功能，并通过采样将实际输出反馈到单片机中，单片机对数据进行分析、处理后再重新调整D／A输出的值，从而达到稳流的目的。所设计的电流源还具有电流可预置、可步进调整以及可同时显示电流预置值和实测值

2、等功能。该系统具有结构简单、工作稳定、纹波电流小、控制精度高、成本低廉、实用性强的特点。关键词：电流源；ADuCSl2；反馈中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)07—0105—02DesignofProgrammableControlCurrentSourcewithHighAccuracyWANGLi，KANGHong—ming，XIEDong—yan(HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin1500

3、27，China)Abstract：TheprogrammablecontrolDCcurrentsourcebasedonasingle-chipmicrocomputerADuCSl2wasdesigned，andthehardwarestructureandsoftwareprogramwasintroduced．Thecurrentsourcecanmeasureactualoutputcurrent，andoutputsignalofthecurentcanbefedbacktothesin

4、gle—chipmicrocomputerthroughthesamplingatthesametime．Thesingle—chipmicrocomputerreadjustsoutputvalueofD／AafterdataanalysistOstabilizecurent．Thecurrentsource，realizedthatthecurentcanbesetandad·justedstepbystep，andthesteppointvalueandactualmeasurementvalu

5、ecanbedisplayedatthesametime．Thesystemischarac-terizedbysimplestructure，goodstability，lowripplecurrent，highaccuracyofcontrol，lowcostandhighpracticalvalue．Keywords：currentsource；ADuC812；feedback0引言电流源是各种电子设备中不可缺少的重要组成部分，其性能优劣直接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作。因此，性

6、能良好的数控恒流器件或装置的研究和开发就具有十分重要的意义。目前，市场上一般的直流电流源往往固定输出一种电流值或仅有几档电流值，不便于通用。有些电流源虽能实现数控但存在着电流输出范围小、功率较小、稳定性图1系统原理框图差等缺点，而输出功率及稳流精度高、控制精度高、波纹含量低1．1系统电源的设计的直流电流源却较少。系统中需要用到+5V，±12V，+18V三组电源。+5V文中介绍一种数控电流源，它可实现输出直流电压≤15为微处理电路供电电源；4-12V为稳流电路电源，给放大器供V；通过键盘可以设置所需的电

7、流值，输出电流范围在200～电；+18V作为恒流源电源。交流电网电压220V经变压器变2000mA可调，要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤5mA；换成要求的交流电压，通过整流桥进行全波整流，阻容滤波，最具有“+”、“一”步进调整功能，步进≤5mA；改变负载电阻，输后经三端稳压器得到稳定电源。根据设计要求，改变负载电出电压在l0V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤5阻，输出电压要在10V以内变化，而输出的电流维持恒定，考mA；电流设定值和实际输出电流值可直接显示等功能。硬件虑到后续电路电能损耗以及其

8、他外围设备的电能损耗，最后选电路采用单片机为控制核心，利用闭环控制原理，构成闭环负择18V的输出电压为电流源所需的大功率电流源。由于7818反馈进行稳流，最终实现精度高、稳定性好、输出范围宽的要在实际工作中不能提供足够大的电流，为能够保证2A电流求。该系统可靠性高、体积小、操作简单方便、人机界面友好。的输出，在7818的输出端接上一个大功率NPN型的三极管，经1系统硬件设计过其电流放大后，得到3A(要求为2A，1A为余量)电流。电整个系统由ADuCSI2