超导实验室用交流恒流源设计
大电流恒流源电路设计方案
大电流恒流源电路设计方案
恒流源需要给电路提供恒定的电流
恒流源的设计有很多方案,可以用三端稳压器,可以用运放,可以用基准电源芯片,简单的可以用两个三极管实现
稳压器构建的恒流源
此设计比较简单,提供的电流也比较大。
I=Vout/R10+Iq,其中Iq为三端稳压器的静态工作电流,在电流较大的情况下,Iq是可以忽略不计的。
因为三端稳压器Vout的电压是恒定的,所以通过调整可变电阻R10就可以得到需要的电流了。
运放反馈的高精度恒流源
如果要求电流精度比较高的,可以用运放反馈设计恒流源
使用运放作为反馈,同时使用MOS管避免三极管Ibe导致的公差,可以设计出精度较高的恒流源
I=Vin/R7,只可设计合适的参考电压Vin和电阻R7就可以得到需要的恒定电流
基准电源芯片TL431设计的恒流源
使用TL431也可以设计出精度较高的恒流源
TL431也可以做到很高的精度,设计更简单
I=Vref/R3,因为TL431的参考电压是稳定的,所以设计合适的电阻R3就可以得到需要的恒定电流。
实验恒流源
实验三恒流源及脉冲法测试实验一、基本概念:顾名思义,恒流源是输出电流保持不变的电流源,而理想的恒流源为:a) 输出电流不因负载阻抗的变化而改变,输出电流负载调整率为“0”。
b)不因环境温度变化而改变。
c)内阻为无限大。
恒流源之电路符号:理想的恒流源实际的恒流源工程上实用的恒流源,其各项特性指标都是有限的,因而,实用中的恒流源,还有以下限制指标:保证恒流输出条件下的最大带载阻抗,或最大输出电压。
恒流源最大带载能力U=I*R,随着R的增大U也增大,但是U是有范围的,因此存在一个最大带载阻抗,也有最大输出电压。
恒流源的实质是利用器件对电流进行反馈,动态调节器件的供电状态,从而使电流趋向恒定,只要能够得到电流,就可以形成有效的反馈,从而构成恒流源。
二、恒流源的用途:恒流源电路在工程实践中有着广泛的用途。
恒流源可以用来测试电阻值,为电磁铁,或各种设备,例如磁控溅射台,粒子加速器等提供稳定的磁场,当前正在飞速发展的LED照明也是用恒流源驱动的。
大家知道,双极型三极管是典型的电流控制器件,可以利用三极管的恒流特性恒流源设计恒流源:从三极管特性曲线可见,工作区内的IC主要受IB控制,VCE对IC的影响很微弱,而VCE使IC发生倾斜的程度,正反映了三极管恒流特性的非理想性。
因此,只要IB值固定,IC就基本稳定。
输出电流IO即是流经负载的IC。
但是,三极管的恒流特性不够理想,通常,目前设计恒流普遍采用电压参考器件与运算放大器,再配备三极管或MOS管作为输出级,构成实际恒流源。
三、恒流源需要注意的几点:①构成恒流源电路的基本原则:恒流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。
即要求恒流源电路输出恒定电流,因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。
这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT 或者MOSFET 来实现。
为了保证输出晶体管的电流稳定,就必须要满足两个条件:a)其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源;b)输出晶体管的输出电阻尽量大(最好是无穷大)——输出级需要是恒流源。
高精度数字万用表恒流源和交流测量电路设计
3 交流变换 电路设计
交 流变 换 电路 的设 计 实现 消 除 了导通 电 阻对增 益 的影 响 。在 交 流 测试 电路 中 ,用 电子 开关 替代 继 电 器 ,必需 考虑 电 子开 关导 通 电 阻 ( 尤其 是 温度 漂 移 )对 增 益 的影 响 。 图4 给 出 了交 流变 换 电路 设 计 的交 流 电路 原理 图 ,尽管 将 电子 开关 接入 了反馈 环 中 ,但 为 了保 证增 益 的准 确性 和稳 定性 ,对 信 号输 出环节 进 行 r改进 。 若按照传 统方法从ul B 的第7 脚输 出,整个 电路 的增益收到 电子开 关 导通 电阻 的影响 ,使得变 小,而 且随温度 变化 ,该 导通 电阻变化 较 大 ,使得 电路增益对温度 极其敏感 。如图4 所示 ,该电路设计相 当于输 出 电压 从反馈环 的有 效电阻后端 引出 ,由于在开关u K 2 的A 侧 ( D A、 S x A)上的导通 电阻几乎没 有电流 ( 由u Al A 的偏 置电流和U K 2 的漏 电 流共同决定 ),因此没有压 降产生 ,克服 了该导通 电阻对增 益准确度 和 稳定性 的影 响。交流信 号电路完整 电路 图如图5 所示 ,电路包括交流 电 压衰减 电路 、交流信 号放 大 电路 、真有 效值变换 电路 、比较整形 电路4 个部分 。隔离 电源 变换出来的正 负l 5 V电源 ,需要经过 电感隔离和 电容 稳压后作为交流器件的 电 源+ l 5 Ag ] . 1 5 A 。 真有 效值 变换 电路 。C 4 4 ;  ̄ 1 ] R 5 6 用 于消 除 交流信 号 处理 电路 中的 直流 分量 ,Nl 9 B 和N2 2 的2 个比例 电阻 及N 2 6 的第2 组 外关选 择信号 进 入真 有效值 转换 前是放 大 l 还是2 倍 ,控制 信 号为A MP L :N 2 2 的 另两 个 比例 电阻 和N 2 6 的第 l 组开 关用 于选 择 是衰减 l 或2 倍 后作 为AC O U T ( A MP 7 )进入直流信 号选择 电路 ,控制信号 为A MP L 。真有效值转换 芯片为A D 6 3 7 ,其转换 前的放大和转换后的衰减是为 了确保较 小信 号也 能在真有效值转换时处于较大 的状态 ,以确保转换 的技 术指标 。由于比 例电阻温度系数匹配,放大和衰减的误差可 以忽略不计 ,该部 分的误 差 主要是真有效值芯片的误差E 2 2 ,以及频率因素造成的幅频误差E 2 3 。 比较 整 形 电路 。该部 分 电路 是一 个经 典 的 回差 比较 电路 ,比较 器 为L M3 l I ,比较 器工 作允 许选 通控 制信 号 为S T R OB E 。
交流恒流源设计
第二次作业:交流恒流源设计要完成交流恒流源的设计,一般需要两个步骤。
首先要产生一个正弦波信号的电压,然后再把所产生的电压转化为我们需要的恒定大小的电流。
也就是说需要两个电路模块:正弦波振荡电路模块和电压电流转换电路模块。
根据课本的知识和查阅的资料,用于产生正弦波的电路有很多种,一般有RC正弦波振荡电路、LC正弦波振荡电路和石英晶体振荡电路。
而RC正弦波振荡电路又分为RC移相振荡电路和RC选频振荡电路;LC正弦波振荡电路也可分为变压器耦合反馈式振荡电路、电容反馈式振荡电路、电感反馈式振荡电路和LC差分振荡电路。
所以在考虑产生符合要求的正弦波信号时我们有很多种选择,本次作业我们组选择了RC正弦波选频振荡电路,V/I转换部分我们选用了经典的电压-电流电路。
RC正弦波选频振荡电路(文氏桥振荡电路)RC选频振荡器是利用具有选频特新的RC网络筛选出满足起振条件的信号而实现振荡。
当信号频率从零逐渐变化到无穷大时,输出电压的相位将从+900逐渐变化到-900。
因此,对于RC串并联选频网络,必定存在一个频率f0,当f=f0时,输入电压=输出电压,且同相。
通过计算可求出RC串并联选频网络的频率特性,如下图所示,其谐振频率为。
因为正弦波振荡器的起振条件是,从幅频特性曲线可得,当f=f0时,F=1/3,所以当A>3时,即RC串并联选频网络匹配一个电压放大倍数略大于3的正反馈放大器时,就可构成正弦波振荡器。
经过计算得:R f >2R1 。
所以起振的具体条件是R f的取值应略大于2R1。
为了稳定输出电压的幅值,应在电路中加入非线性环节。
可在R f回路串联两个并联的二极管,如上图所示,利用电流增大时二极管动态电阻减小、电流减小时二极管动态电阻增大的特点,从而使输出电压稳定。
此时,比例系数为按上图给器件赋值,得f=1005Hz,满足题目要求。
电压电流转换电路如右上图所示为实用的电压-电流转换电路。
由于电路引入了负反馈,A1构成同相求和运算电路,A2构成电压跟随器。
实用恒流源电路设计
实用恒流源电路设计一、恒流源基础知识恒流源是一种能够提供稳定且恒定电流的电源。
在电子电路中,它通常被用于为放大器、LED等负载提供稳定的电流。
根据负载类型和要求,可以选择不同的恒流源类型,如晶体管恒流源、集成芯片恒流源等。
在选择恒流源时,需要考虑以下因素:1、负载电流:恒流源输出的电流应能够满足负载的要求。
2、电压输出:恒流源输出的电压应能够满足负载的要求。
3、稳定性:恒流源输出的电流应尽可能保持不变。
4、功耗:恒流源本身的功耗应尽可能低,以提高效率。
二、反激式半桥式全控整流电路设计反激式半桥式全控整流电路是一种常见的恒流源电路,它具有简单、可靠、易于控制等优点。
下面将介绍该电路的设计步骤:1、确定输出电流和电压首先需要确定恒流源的输出电流和电压,这可以根据负载的要求来确定。
例如,如果需要为LED提供恒定的电流,则可以根据LED的额定电压和电流来确定恒流源的输出电压和电流。
2、选择磁芯和匝数根据输出电流和电压的要求,选择合适的磁芯和匝数。
通常情况下,可以选择铁氧体磁芯或坡莫合金磁芯。
需要注意的是,选择的磁芯应能够承受一定的直流偏置电流和交流电流。
3、设计初级电路初级电路是反激式半桥式全控整流电路的重要组成部分,它主要包括输入电源、整流器、滤波器等部件。
在设计初级电路时,需要考虑输入电源的电压范围、整流器的型号和电压降等因素。
此外,还需要加入适当的滤波器以减小整流器产生的谐波对电网的影响。
4、设计次级电路次级电路是反激式半桥式全控整流电路的另一个重要组成部分,它主要包括输出滤波器、电压反馈电路等部件。
在设计次级电路时,需要考虑输出电流的波形和稳定性。
通常情况下,可以采用LC滤波器来减小输出电流的谐波分量。
同时,加入电压反馈电路可以增加整个电路的稳定性。
5、选择控制IC最后需要选择一个合适的控制IC来控制整个反激式半桥式全控整流电路的工作过程。
通常情况下,可以选择具有PWM控制功能的IC来实现这一功能。
恒流源的工作原理和设计方法
恒流源的工作原理和设计方法
恒流源是一种电子电路,可以在特定的负载下提供稳定的电流输出。
它的工作原理是通过对电路中电压和电流的控制,使得输出电流始终保持不变。
在很多电子设备中,恒流源都是必不可少的元件,例如LED驱动电路、电池充电器等。
恒流源的设计方法取决于所需的输出电流和电压范围以及所使用的元器件。
一般来说,恒流源由三个基本元件组成:电流参考源、电感元件和功率晶体管。
电流参考源是恒流源的核心部件,它可以提供一个稳定的电流参考值。
常见的电流参考源有基准二极管和基准电阻。
基准二极管是一种特殊的二极管,具有稳定的电压降和温度系数,可以被用来产生一个稳定的电流。
基准电阻是一种具有非常小的温度系数的电阻,可以用来产生稳定的电压,进而产生一个稳定的电流。
电感元件通常是一个线圈,它可以在电路中产生一个电磁场,限制电流的变化。
在恒流源中,电感元件的作用是限制电流的变化,以保持输出电流的稳定性。
功率晶体管是恒流源中的开关元件,它可以通过控制电路中的电压来改变电路中的电流。
在恒流源中,功率晶体管用于调节电路中的电流,以保持稳定的输出电流。
恒流源的设计需要考虑多个因素,例如输入电压范围、输出电流范围、效率、成本等。
为了提高效率,可以选择低压降的元器件和高效率的拓扑结构。
为了降低成本,可以选择较便宜的元器件和简单的拓扑结构。
恒流源是一种重要的电子元件,具有广泛的应用领域。
恒流源的设计方法取决于所需的输出电流和电压范围以及所使用的元器件。
在设计恒流源时,需要考虑多个因素,例如输入电压范围、输出电流范围、效率、成本等。
可调恒流源设计
创新性实验结题报告
实验项目名称__可调恒流源电源的设计_
专 题___可调恒流源设计__
一、实验摘要
本课题设计一个简易可调恒流源产生电路。
通过调节线性电位器来改变电压值大小,产生可控恒定电流,当固定时产生恒定电流。
二、实验目的
本课题设计一个简易可调恒流源产生电路。
满足日常生活对恒定电流的需要
⑵电压电流转换电路 R2= R1,得到Io=Ui/R5
2、实验内容
⑴将交流电220v电压转化பைடு நூலகம்可调恒压源输出。包括降压器、整流电路、滤波、5v稳压芯片、取样电路。
⑵电压电流转换电路
⑶两电路整合,将220v电压转化为可调恒流源
3、实验步骤
⒈根据实验要求,确定好基本方案
⒉参阅文献,确定原理及具体步骤
⒊将电路图画出,通过仿真,观测数据,调试使元件数值达到要求。
⒋加上负载,仿真,并观察数据,并符合设计要求
⒌准备结题报告。
三、实验场地及仪器、设备和材料:
试验场地:创新实验室
仪器及设备:可调恒压源、数字万用表、PC机一台
材料:电阻:9.1k2个、220 1个、10k 1个、1k1个
线性电阻:10K 、1K 各一个
运放:LM358
三极管:S8050、S8550各一个
面包板一块
四、实验内容
1、实验原理
⑴交流电220v电压转化为可调恒压源输出。5*(R6+R7+R8)/(R6+R7)≤UO≤5*(R6+R7+R8)/R6
恒流源仿真实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解恒流源的基本原理和电路组成。
2. 掌握使用仿真软件进行恒流源电路设计和仿真的方法。
3. 分析恒流源电路的性能指标,验证设计方案的可行性。
二、实验原理恒流源是一种能够向负载提供恒定电流的电源,广泛应用于电子测试、半导体器件测试等领域。
恒流源电路通常由控制电路、放大电路和输出电路组成。
本实验采用Proteus仿真软件,设计并仿真一个简单的恒流源电路。
三、实验设备1. Proteus仿真软件2. 仿真元件:电源、电阻、电容、运算放大器、二极管等四、实验步骤1. 打开Proteus软件,创建一个新的仿真项目。
2. 在原理图编辑器中,根据恒流源电路原理图,搭建电路。
3. 设置仿真参数,如电源电压、电阻值等。
4. 进行仿真实验,观察电路输出电流的变化。
5. 分析仿真结果,验证设计方案的可行性。
五、实验结果与分析1. 电路搭建根据恒流源电路原理图,搭建如下电路:(1)电源:5V直流电源(2)电阻:R1=1kΩ,R2=10kΩ(3)运算放大器:LM358(4)二极管:1N41482. 仿真实验设置电源电压为5V,电阻R1为1kΩ,R2为10kΩ。
运行仿真实验,观察电路输出电流的变化。
仿真结果显示,电路输出电流稳定在1mA左右,满足设计要求。
3. 结果分析(1)在仿真实验中,改变电阻R1和R2的值,观察电路输出电流的变化。
当R1和R2的值变化时,电路输出电流随之变化,说明电路具有一定的可调性。
(2)通过仿真实验,验证了设计方案的可行性。
电路输出电流稳定,满足恒流源的基本要求。
六、实验总结1. 通过本次实验,掌握了使用Proteus软件进行恒流源电路设计和仿真的方法。
2. 理解了恒流源电路的基本原理和电路组成。
3. 分析了仿真结果,验证了设计方案的可行性。
七、实验拓展1. 尝试使用不同的运算放大器,观察电路性能的变化。
2. 研究恒流源电路的温度特性,分析电路在温度变化时的稳定性。
3. 设计一个具有更高精度和稳定性的恒流源电路。
交流恒流源设计范文
交流恒流源设计范文恒流源是一种能够在输出端提供稳定恒定电流的电子设备。
它常用于一些需要精确控制电流的应用,如电池充电、发光二极管(LED)驱动等。
恒流源的设计一般包括三个主要方面:电流控制电路、电流反馈机制和电源稳定性。
首先,电流控制电路是恒流源的核心部分,它能够通过对电流进行精确控制来实现恒流输出。
一种常用的电流控制电路是采用反馈控制的方式,通过感知输出电流并将其与设定的目标电流进行比较,然后根据比较结果调整电流源输出的电压或电流。
其中,比较操作通常使用一个差分放大器来实现,反馈信号可以通过经过电流采样电阻的电压来获取。
通过调整差分放大器的增益,我们可以改变输出电流以使其稳定在设定的目标值。
其次,电流反馈机制是确保恒流源输出稳定的重要手段。
反馈机制通常将输出电流与设定目标电流进行比较,并采取相应的控制措施来使输出电流保持在目标值附近。
除了上述提到的差分放大器,还可以使用其他反馈元件,如运算放大器,以实现更精确的电流反馈控制。
在设计反馈机制时,需要考虑电流信号的采样精度、反馈延迟和抗干扰能力等因素,以确保恒流源的稳定性和可靠性。
最后,电源系统的稳定性也是设计恒流源时需要考虑的重点。
一般来说,恒流源需要一个稳定的电源供电,以确保输出电流的稳定性。
在选择电源时,应考虑其电压稳定性、噪声水平和负载能力等因素。
此外,还可以采用滤波电容、稳压器和稳压二极管等电路元件来进一步提高电源的稳定性和抗干扰能力。
总结起来,设计恒流源需要考虑电流控制电路、电流反馈机制和电源稳定性这三个方面。
恒流源的设计过程中需要充分考虑电路的稳定性、精度和抗干扰能力,并进行合理的电路选型和参数设置。
只有在设计中充分考虑到这些关键因素,才能够设计出稳定可靠的恒流源。
30A高精度交直流恒流源的研制
昆明理工大学硕士学位论文30A高精度交直流恒流源的研制姓名:周凯锋申请学位级别:硕士专业:计量测试技术及仪器指导教师:曾祥镇;叶长飞2002.4.1昆明理工大学硕士论文:30A高精度交直流恒流源的研制英文摘要stlldyOnHigh--PrecisionConstant--CurrentPower砌臃触TSirtVAmpereDC么COutputCurrentIsAvailable彳A譬删CDThisthesiscanbedividedintothreeparts.ThefirStpartofpaperintroducestheexactdefmitionandthedevelopmentalhistoryoftheconstant-currentpowerindetail.Besidesthese,thesortsandstructureoftheconstant-currentpowerarealsoreviewed.Finally,wesetouttheresearchstatusanddevelopmenttrendofconstant-currentpower.Inthesecondpartofarticle,weshallenterintothedetailsofhowtorealizetheconstant—currentsoft--wares.powerbasedonhard---waresandThelastpartwillinvestigateintothetestresultsoftheconstant-currentpowerandexplaintheconsequenceswhichareachievedfromthetestresults.昆明理工大学硕士论文:30A高精度交直流恒漉海的研制恒流漂橇述第一章.恒流源概述1.1恒流源的定义1.1.1恒流源的定义“恒流源”这个术语,原则上是指这样一种稳定电源:它输出的电流与其负载无关。
高精度恒流源的设计与制作
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一种高电压小功率交流恒流源的设计
一种高电压小功率交流恒流源的设计高 华 田蔚风(上海交通大学电气工程与电子信息学院,上海200030)摘 要 本文根据实际工作的需求,通过对电路原理的分析和元器件的选择,介绍了一种高电压小功率的交流恒流源的设计。
关键词 高电压;小功率;交流恒流源 在普通的电子线路中,很多电路需要低电压小功率恒流源;在电力系统中,很多线路需要用到高电压大功率的恒压源或者恒流源。
但是在某些系统中,对系统电源有着特殊的要求,如在静电陀螺系统中,为了达到系统要求(最高输出电压为150V ,输出电流为mA 级,电流稳定度达到1%),设计了一种高电压小功率的交流恒流源[1]。
1 电路设计原理电路采用稳压加稳流结构,主要由一个稳幅、稳频的文氏正弦波发生器[2]、采样电路、反馈控制电路、升压器件、稳流电路和功率放大部件等组成,结构原理图如图1所示。
图1 恒流原理框图取样电路是一只和负载直接串联的精密电阻,即图中的R L 。
当由外界因素引起供电电流发生变化,电阻上的电压降也随之发生改变。
这一变化的电压送到反馈控制电路与标准信号作比较,比较结果将影响到最终输出的电流值。
比如当采样电阻上的电流增大时,电阻上的电压降增大,导致与标准信号的比较结果减小,通过放大环节以后电压降低,促使电流下降。
反之当电流减小时,会使比较结果增大,促使电流回升,从而达到稳定电流的目的。
由于采样电阻两端有很高的共模电压,所以不能采用普通方法取得此电压值。
可以通过隔离放大器[3]取得采样电阻两端的电压。
反馈控制电路的核心是一只低功耗运放。
运放的“-”输入端接取样电阻R L ,“+”输入端接参考电压。
两输入端上的电压差即误差电压被运放放大后作为控制电压,送往功率调整组件,调整输出电压。
功率放大器件必需考虑耐压和最大耗散功率的问题。
本稳流电源属高压小功率型,虽然电压较高,但是电流很小,功率较低,所以功率器件可以采用普通散热片降温。
调整功率后,通过升压器件将电压升高,由于运放和功率放大器件的输出电压仅10V 左右,但是电流较大,可以通过变压器提升电压。
一种恒定电流源的设计报告
一种恒定电流源的设计报告
设计目的:设计一种恒定电流源,并给定其适用范围。
设计图例:
设计原理:
为了能够恒定精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应避免三极管的be电流导致的误差.。
运放恒流源如图所示 ,电流计算公式为: I=V1/R1
测试原理:
如图所示,恒定电流源由电压为12V的电源V1、LM358D运算放大器、Q1与Q2两三极管、及两电阻R1与R2组成。
矩形框内为恒定电流源的输出端,其中R3为输出端的电阻,其与电流表串联,通过变化R3的阻值及电流表的读数来测试恒定电流源的测试范围。
测试过程:
将电路按图示连接,分别将R1和R2阻值设置为1kΩ,将R3阻值在10Ω-240Ω区间内以10Ω的差值变化,得出测试结果。
测试结果:
由上表可知,输出端电阻在10Ω-190Ω范围内变化时,输出端电流不变,装置可视为恒定电流源。
当输出端电阻大于等于200欧姆时,输出端电流波动,装置不为恒定电流源。
简易高温超导体临界电流测量系统电流源的设计与开发
简易高温超导体临界电流测量系统电流源的设计与开发张德安;王建平;何砚发【摘要】高温超导体的临界电流值是超导材料基本的参数之一.研制了利用LM12运算放大器和3DID12B-T型三极管联合放大电流、通过计算机采用VB语言编程控制电流输出的高温超导临界电流测试系统的电流源.经过对Bi系超导带材的临界电流测试实验表明,所设计开发的高温超导电流源具有较大输出、可控和稳定性好的特点.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2012(015)003【总页数】4页(P75-78)【关键词】高温超导;临界电流;电流源【作者】张德安;王建平;何砚发【作者单位】东北大学理学院,辽宁沈阳110819;东北大学理学院,辽宁沈阳110819;东北大学理学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】O511自1911年昂内斯发现超导现象以来,超导材料在信息﹑生物医学﹑电力﹑交通等方面具有规模宏大的潜在应用前景[1]。
超导临界电流是超导材料的基本参数之一。
超导临界电流是指当超导材料中的电流大于某一临界值时,超导态转变为正常态,该电流即为临界电流。
临界电流是超导材料的重要参数,也是衡量超导材料应用性能的主要技术指标,而且超导体其它参量的测量都直接或间接跟电流的测量有关,临界电流特性的测量是超导材料电性研究的基础实验[2-3]。
因此,开发设计超导材料临界电流测试系统对超导材料研究很有意义。
尽管市场中已有类似测量系统,但售价偏高,我们利用实验室现有条件,自行开发出一套成本低廉、稳定可靠的简易测量系统。
超导体临界电流的大小除与材料的组分、结构等因素相关外,还受临界温度和背景磁场的大小等因素影响。
对一般高温超导带材来说,如果测试温度在液氮环境和零背景磁场下,临界电流的数值约为百A量级。
本文设计开发了超导体临界电流测量系统中的电流源部分。
超导带材在超导态时的零电阻和处于临界电流状态时样品的微电压特点,决定了为超导体提供直流电流的电源有两个基本特点:一是要求提供的电流范围足够大;二是要求稳定可控。
数控恒流源的设计与制作最终版
编号毕业设计(2013 届本科)题目:数控恒流源的设计与制作学院:物理与机电工程学院专业:电子信息科学与技术作者姓名:指导教师:职称:完成日期:2013 年月日二〇一三年六月目录河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明 (1)河西学院本科生毕业论文(设计)开题报告 .................................................... 错误!未定义书签。
摘要 (2)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1恒流源的意义及研究价值 (3)1.2恒流源的发展历程 (3)1.2.1 电真空器件恒流源的诞生 (3)1.2.2 晶体管恒流源的产生和分类 (3)1.2.3 集成电路恒流源的出现和种类 (3)1.3数控恒流源的研究现状和发展趋势 (4)2 系统设计 (5)2.1设计要求 (5)2.1.1 题目要求 (5)2.2 总体设计方案 (5)2.2.1 设计思路 (5)2.2.2 方案论证与比较 (5)2.2.3 系统组成 (8)3 单元电路设计 (8)3.1 单片机控制电路 (8)3.2 A/D接口电路 (9)3.3 D/A接口电路 (10)3.4 恒流源电路 (10)3.5 LCD显示电路 (11)3.6 系统电源电路 (12)4 软件设计 (13)4.1主程序 (13)4.2时基中断服务子程序 (14)4.3 A/D转换程序 (15)5 系统的抗干扰设计 (15)5.1 硬件抗干扰设计 (15)5.2 软件抗干扰设计 (15)6 系统测试 (16)6.1 数控恒流源实物图 (16)6.2 测试使用的仪器 (16)6.3 测试方法 (16)6.4 测试数据及结果分析 (16)7 结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)河西学院本科生毕业论文(设计)题目审批表................................................. 错误!未定义书签。
交流恒流源电路的应用场景
交流恒流源电路的应用场景交流恒流源电路是一种常见的电路结构,其应用场景广泛。
本文将从不同角度介绍交流恒流源电路的应用场景。
一、电子设备的恒流供电交流恒流源电路可用于为各种电子设备提供稳定的恒定电流。
在很多电子设备中,如LED灯、激光器、电感器件等,都需要恒定的电流来保证正常工作。
交流恒流源电路通过对电流进行精确控制,可以确保电子设备在不同工作状态下都能获得所需的恒定电流,从而保证设备的稳定性和可靠性。
二、电化学实验和测试在电化学实验和测试中,常常需要控制电流的大小和稳定性。
交流恒流源电路可用于为电化学实验提供稳定的恒定电流,如电镀、电解、电化学合成等。
通过精确控制电流的大小和稳定性,可以保证实验结果的准确性和可重复性。
三、激光驱动和控制激光器是一种需要稳定恒定电流驱动的设备。
交流恒流源电路可用于激光器的驱动和控制,保证激光器输出的光束稳定且功率一致。
在激光打印、激光切割、激光医疗等领域,交流恒流源电路的应用非常广泛。
四、电池充放电管理在电池充放电管理中,交流恒流源电路可用于精确控制充电和放电电流的大小和稳定性。
通过控制电池的充放电电流,可以延长电池的使用寿命,提高电池的充放电效率,同时保护电池免受过充和过放的损害。
五、电阻器和电容器测试交流恒流源电路可用于电阻器和电容器的测试。
通过控制电流的大小和稳定性,可以准确测量电阻器的阻值和电容器的容值。
在电子元器件制造和测试过程中,交流恒流源电路的应用可以提高测试的准确性和效率。
六、电压稳定器交流恒流源电路可用于构建电压稳定器。
通过对输入电压进行恒流源电路的调节,可以实现稳定的输出电压。
电压稳定器广泛应用于电子设备和电力系统中,用于保护电子设备免受电压波动的影响,同时提供稳定的电源供电。
七、光电探测器和传感器光电探测器和传感器是一类需要恒定电流驱动的设备。
交流恒流源电路可用于为光电探测器和传感器提供稳定的驱动电流,保证其工作的灵敏度和准确性。
在光电测量、光电子学和传感器应用中,交流恒流源电路的应用非常重要。
交流恒流源的原理和用途
交流恒流源原理与用途一:原理恒流亦可叫稳流,意思相近,一般可以不加区别。
与恒压的概念相比,恒流的概念就难于理解一些了,因为日常生活中恒压源是多见的,蓄电池、干电池是直流恒压电源,而 220V 交流电,则可认为是一种交流恒压电源,因为它们的输出电压是基本不变的,是不随输出电流的大小而大幅变化的。
首先举例说明:一个恒定电流值调至 1A 的,最高输出电压可达 100V 的一个恒流电源,当你打开这个恒流源的电源开关时,你会看到电源的电压表和电流表显示什么数值呢?可以肯定的说:输出电压为 100V ,输出电流为 0A 。
有人曾经这样问,你不是100V 1A 的恒流源吗?怎么输出不是 100V 1A 呢?这里仍然要用欧姆定律来解释,理论上可以这样来计算,电源的输出电压U=IR ,式中 U 为输出电压, I 为输出电流, R 为负载电阻。
交流恒流源原理与用途以下分 5 种情况来说明:如果电源为空载, R 可以用无穷大来表示, U=I* ∞,由于电源能输 1A 的电流,如果电源电流为 1A ,那么 U=1A* ∞ = ∞,而电源电压最多只能输出 100V ,无疑电源只能输出其最大电压 100V ,由于电源不能输出无穷大的电压,因而电流只能是很小很小的值,即电流输出为 0A ,即 I=U/R=100V/ ∞ =0A 。
如果负载电阻 R=200 欧,那么又因电源只能输出 100V ,因此电流只能为 0.5A ,即 I=U/R=100V/200R=0.5A 如果负载电阻 R=100 欧,由于电源能输出 100V ,就使得电流能达到 1A ,即 I=U/R=100V/100R=1A 此时输出电流正好达到电源的恒流值。
如果负载电阻继续减小,改为 50 欧,如果根据公式I=U/R=100V/50R=2A. 但这里的关键是我们的电源是个恒流值为1A 的电源,因此此时的输出电流只能被强迫限制在 1A 而不能为 2A 因而输出电压只能被迫降到 50V 而不能为 100V 。
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超 导技 术
S u p e r c o n d uc n d Vo 1 . 42 No. 1
第4 2卷
第 1期
超 导 实 验 室 用 交 流恒 流 源设 计
胡南南 , 唐 跃进 , 曹 昆南 , 宋萌 , 王达达 , 邹志飞 , 董盛喜 , 谢阳 ,
we p r o p o s e d a t y p e o f c i r c u i t s t r u c t u r e wh i c h c o mb i n e s d a t h r e e— - p h a s e v o l t a g e— — t y p e P W M r e c t i i f e r w i t h a s i n g l e— - p h a s e f u l l — — b i r d g e i n v e t r e r ,a n d v a r i o u s p a t r s f o t h e c o n t r o l s t r a t e y g w e r e d i s c u s s e d i n t h i s p a p e r .T h e p a r a me t e r s f o t h e ma i n c o mp o n e n t s f o t h e c i r c u i t we r e d e s i g n e d i n d e t a i l .F i n a l l y w e ma d e u s e f o t h e ma t l a b/ s i mu l i n k t o o l s f o r c i r c u i t s i mu l a t i o n o f t h e e n t i r e s y s t e m, w h i c h h a s o b t a i n e d a n i d e a l o u t p u t wa v e f o r m o f t h e l o a d c u r r e n t . Ke y wo r d s : S u p e r c o n d u c t i n g ma g n e t s ,P W M r e c t i f i e r ,I n v e r t e r ,Ma l f a b s i mu l a t i o n
E n g i n e e i r n g a n d T e c h n o l o g y ,Hu a z h o n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o y ,W u g h a n 4 3 0 0 7 4,C h i n a ;3 . S t a t e Ke y L a b o r a t o y r
o f A d v a n c e d E l e c t r o ma g n e t i c E n g i n e e i r n g a n d T e c h n o l o y, g Wu h a n 4 3 0 0 7 4 , C h i n a ) Ab s t r a c t : T o d o a l o n g s u p e r c o n d u c t i n g ma g n e t A C s a m p l e e x p e i r me n t s , a c c o r d i n g t o t h e r e s e a r c h o b j e c t i v e o f t h e s y s t e m,
AC c u r r e nt s o ur c e de s i g ne d f o r s u pe r c o n du c t i ng l a b or a t o r y
H u N a n n a n 一 , T a n g Y u e j i n g 一 , S o n g Me n g , C a o K u n n a n , Wa n g D a d a , Z o u Z h i oi f , D o n g S h e n g x i , X i e Y a n g ’ ( 1 . Y u n n a n E l e c t i r c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e , K u n m i n g 6 5 0 2 1 7 ,C h i n a ; 2 .S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f A d v a n c e d E l e c t r o ma g n e t i c
( 1 . 云南 电力试验研究 院( 集团 ) 有 限公 司电力研究 院 , 昆明 6 5 0 2 1 7 ; 2 . 华 中科技 大学 电气 与电子工程学院 , 武汉 4 3 0 0 7 4; 3 . 强 电磁 工程与新技 术国家重点实验室 , 武汉 4 3 0 0 7 4 )
摘要: 为 了进行超导磁体 的交 流长样实验 , 根据系统研 究 目标 , 提 出了一 种三相 电压型 P WM 整流器 与单相 全
桥逆变器相结合 的电路结 构 , 并分别讨论各个部 分的控制策略 , 然后对 电路主要器 件参数进行 了详细设计 , 最后 利
用M a t l a b / S i m u l i n k工具对整个系统进行 电路仿真 , 得到 了较理想的负载电流输 出波形。
关键词 : 超导磁体 ; P WM 整流器 ; 逆变器 ; m a t l a b 仿真