基于STM32的程控精密电流源系统的设计.pdf

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1、2015焦仪表技术与传感器2015第11期InstrumentTechniqueandSensorNo．11基于STM32的程控精密电流源系统的设计黄远豪，李琦，赵秋明(桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004)摘要：采用STM32单片机为控制核心，设计了一种0～5A输出的精密电流源系统。STM32单片机通过16位A／D芯片检测输出电压和电流值．16位D／A芯片对系统进行电流的程控设置。硬件电路中运用预稳电压跟随电路和稳流电路作为电流源系统的主电路，以此来降低功耗，增加可靠性和精度。所设计的电流源系统具有可预置，可步进调整，可按时间进行电流波形输出等功能和

2、良好的人机交互界面。电流源系统具有_7-作稳定、纹波电流小、精度高的特点。关键词：高精度；电流源；预稳压；STM32中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002—1841(2015)11—0042—03DesignofSTM32-BasedProgrammableHigh-precisionCurrentSourceSystemHUANGYuan—hao，LIQi，ZHAOQiu—ming(SchoolofInformationandCommunicationEngineering，GuilinUniversityofElectronicTechnology

3、，Guilin541004，China)Abstact：Ahigh—precisioncurrentsourcesystemwith0～5AoutputwasdesignedbyusingSTM32mierocontroller．TheSTM32microcontrollerchipsensestheoutputvoltageandcurrentthrough16-bitA／D，setssystemcurrentby16一hitD／A(‘hip．U—singthepreregulatorandvoltage—followedcircuit，highaccuracyco

4、nstantcurrentcircuitcanreducethepowereonsumptionofthesystemandincreasethereliabilityandaccuracy．Thecurrentsourcecanbepresetaswellasthecurentcanbesetandadjustedstepbystep，bythesametimeitcanmakeacurentwaveformaccordingtothetimeanda]sothissystemhasafineinteractivein—terrace．Thesystemischar

5、acterizedbygoodstability，lowrippleCurrentandhighaeeuraey．Keywords：high—precision；curentsource；pre—regulator；STM320引言器得到系统的交流输入电压，然后通过整流、稳压、稳流后获得电流源是能够向负载提供稳定电流的电源，广泛应用在电系统需要的电流。由于输出功率较大，为了减小功耗，采取抽光源、电化学、通信、测量技术、电子仪器等领域，其性能优劣直头选择，电压电流二次变换的方法。变压器的抽头选择跟随输接关系到电子设备的技术指标及能否安全可靠地工作⋯。日出端电压的大小，电

6、压电流二次变换中一次预稳压采用简单线前电流源虽能实现数控但存在着电流输出范围小、功率较小、性稳压方式，二次稳流采用高精度数控稳流方式，用r获得高稳定性差等缺点，而输出功率大、稳流精度高、控制精度高、波精度输出，同时获得程控时序波形输出。两次稳定电路可以较纹含量低的精密直流电流源却较少。本文设计了一种基于好地保证稳流精度达到系统性能指标，并且也能够较理想地进STM32单片机的精密电流源系统。采用高共模抑制比和低温行功耗的分配。通过对STM32控制器软件的编写达到单机程漂的精密运算放大器OP07以及大功率达林顿管TIP147构成控的目标，实现包括精密稳压稳流控制、测量显示

7、、人机操控、电流源的主体，配以电流采样芯片INA202、16位A／D芯片时序输出、通信、程控等功能。ADS1110和l6位D／A芯片DAC8830对输出电流进行检测控制。人机交互由7英寸液晶触摸屏、独立按键以及旋转编码器组成。界面基于UC／GUI编写，具有虚拟键盘，实时输出电流、电压波形显示，波形设置输出等功能。电流源系统支持SCPI议，可通过SCPI指令经串口对电流源系统进行编程输出。主要技术指标：输入电压180～250V／50Hz；最大电流5A；最大输出功率100w；交流输入调节率，电流<0．05％+1mA；负载调整率，电流<0．05％+1mA；