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基于單片機(jī)的恒流源技術(shù)研究

作者: 時(shí)間:2012-04-13 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

直流恒流源的,是相對穩(wěn)定而非絕對不變的,它只是變化很小,小到可以在允許的范圍之內(nèi)。產(chǎn)生變化的原因是多方面的,主要有以下幾個(gè)因素:(1)電網(wǎng)輸入電壓不穩(wěn)定所致 電網(wǎng)供電有高峰期和低谷期,不可能始終穩(wěn)定如初。(2) 由負(fù)載變化形成的 比如負(fù)載短路,負(fù)載電流會很大,電源的輸出電壓會趨于接近于零,時(shí)間一長還會燒壞電源。(3)由穩(wěn)定電源本身?xiàng)l件促成的 構(gòu)成穩(wěn)定電源的元器件質(zhì)量不好,參數(shù)有變化或完全失效時(shí),就不可能有效地調(diào)節(jié)前兩種原因引起的波動。(4)元器件因受溫度、濕度等環(huán)境影響而改變性能也會影響穩(wěn)定電源的輸出不穩(wěn)。恒流源設(shè)計(jì)中主要針對以上第3 和第4 個(gè)因素設(shè)計(jì)了基于數(shù)字控制的直流恒流源,可以提高恒流源的穩(wěn)定性。

1 數(shù)字控制直流電流源系統(tǒng)工作原理

本論文設(shè)計(jì)了基于的數(shù)控恒流源,該系統(tǒng)由恒流源主電路和最小系統(tǒng)組成,其中最小系統(tǒng)主要由單片機(jī)控制單元、A/ D 和D/ A 轉(zhuǎn)換模塊以及負(fù)載及鍵盤顯示模塊組成,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。單片機(jī)控制系統(tǒng)以單片機(jī)AT89S52 為核心[1] ,高精度12 bit A/ D 芯片AD1674 實(shí)現(xiàn)采樣輸入,12 bitD/ A 芯片DAC1230 產(chǎn)生控制輸出,實(shí)現(xiàn)了的精確設(shè)定和檢測,系統(tǒng)還設(shè)置了串口通訊功能。

技術(shù)指標(biāo):輸入電壓180 V ~250 V/50 Hz,輸出電流范圍為20 ~2 000 mA,具有" +"、" -"步進(jìn)調(diào)整功能,步進(jìn)=10 mA;輸出電流最大偏差小于1 mA,紋波電流小于0. 05 mA.數(shù)控直流電流源系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

基于單片機(jī)的恒流源技術(shù)研究

圖1 數(shù)控直流電流源系統(tǒng)框圖

1. 1 恒流源主電路設(shè)計(jì)

恒流源電路原理結(jié)構(gòu)圖如圖2 所示,由于D/ A轉(zhuǎn)換輸出的模擬信號不穩(wěn)定,加上C3 穩(wěn)定電壓。經(jīng)過3.6 K 的電阻和1 K 的電位器加到單運(yùn)放OP07 的同相輸入端,調(diào)節(jié)電位器的阻值的大小可調(diào)節(jié)同相輸入端的電位,從而改變輸出點(diǎn)的電位,輸出電位加到達(dá)林頓管的B 管腳上,進(jìn)入達(dá)林頓信號產(chǎn)生自激信號,通過C1過濾掉。利用達(dá)林頓管的電流放大特性,可實(shí)現(xiàn)大電流的輸出,電流放大倍數(shù)為1 000 ~15 000倍。

基于單片機(jī)的恒流源技術(shù)研究

圖2 恒流源主電路原理結(jié)構(gòu)圖


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