可调恒流源设计
一种频率可调的程控精密恒流源设计

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中国测试
2018 年 8 月
获取所需要的生物组织信息[1],实现水分、嫩度、新 鲜度、病变等检测。现阶段的生物电阻抗测量技术 主要有电桥法、二电极法、四电极法,对于目前绝大 多数进行生物电阻抗测量的四电极法,其测量系统 主要由激励源模块、调制解调模块、电极系统以及 控制单元等部分组成 。 [2] 其中,激励源为整个系统 提供了通入待测生物组织的激励电流或电压,是整 个测量系统的基础,其信号质量是影响生物电阻抗 测量性能的重要因素[3]。
中图分类号:TN86
文献标志码: A
文章编号: 1674–5124(2018)08–0091–06
Design of programmable constant current source with adjustable frequency
LIU Bojun1, SUN Biao2, ZHANG Fu2, TANG Qiu2, ZHANG Jianwen3 (1. College of Physics and Information Science, Hu’nan Normal University, Changsha 410006, China; 2. College of
Electrical and Information Engineering, Hu’nan University, Changsha 410082, China; 3. State Grid Electric Power Research Institute of Xinjiang Electric Power Company, Urumqi 830011, China)
(1. 湖南师范大学物理与信息科学学院,湖南 长沙 410006; 2. 湖南大学电气与信息工程学院,湖南 长沙 410082; 3. 国网新疆电力公司电力科学研究院,新疆 乌鲁木齐 830011)
可调恒流源电路设计

可调恒流源电路设计一、引言可调恒流源电路是一种能够提供可调电流输出的电路,广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍可调恒流源电路的设计方法和实现过程。
二、基本原理可调恒流源电路基本原理是通过改变输入电压或输出负载来控制输出电流。
其中,输入电压和输出负载的变化对输出电流的影响可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律进行计算。
三、设计步骤1. 确定输出要求:首先需要确定需要提供的最大输出电流和最小输出电流,并且需要考虑到负载变化时对输出电流的影响。
2. 选择元器件:根据所需的最大和最小输出电流,选择适当大小的功率晶体管或场效应管作为开关管。
同时,还需要选择合适大小的稳压二极管或稳压器来提供稳定的参考电压。
3. 设计反馈回路:为了实现恒流控制,需要设计反馈回路来监测并控制输出电流。
通常采用差分放大器和比较器等元件来实现反馈回路。
4. 设计保护回路:为了防止过载或短路等故障情况,需要设计保护回路来保护电路和负载。
常用的保护回路包括过流保护、过热保护和过压保护等。
5. 组装测试:根据设计图纸进行元器件的组装和连接,并进行测试和调试,确保电路能够正常工作并满足输出要求。
四、实例分析下面以一个简单的可调恒流源电路为例,进行具体分析。
1. 输出要求:提供可调范围为0-2A的稳定输出电流,并且负载变化时输出电流变化不超过5%。
2. 元器件选择:选择功率晶体管IRF540作为开关管,选择稳压二极管LM317作为稳压器。
3. 反馈回路设计:采用差分放大器和比较器组成反馈回路,其中比较器采用LM358芯片。
4. 保护回路设计:采用过流保护和过热保护回路来防止故障情况发生。
其中,过流保护采用了电阻限流方式实现,而过热保护则通过NTC热敏电阻实现。
5. 组装测试:根据图纸进行元器件的组装和连接,并进行测试和调试。
测试结果表明,电路能够正常工作并满足输出要求。
五、总结可调恒流源电路是一种广泛应用于各种电子设备中的电路,其基本原理是通过改变输入电压或输出负载来控制输出电流。
恒流源电路设计方法
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恒流源电路设计方法
恒流源电路是一种用于控制电路中电流的电路,它可以将电路中的电
流保持在一定的恒定值,常用于LED驱动、压纹机等场合。
其基本原理是
将一个电流源和负载装置连接在一起,通过精确控制电流源电流大小,进
而控制负载器件的工作状态,达到恒定电流的目的。
设计恒流源电路的方法如下:
1.选择合适的电源(电压等级和电流容量等)。
2.确定负载器件的参数(电阻、功率等),根据负载器件参数计算所
需的电流大小。
3.根据所需电流大小选择合适的电流源元器件(电流计、MOSFET、晶
体管等)。
4.设计电路中的稳压电路和保护电路,保证电路的稳定性和安全性。
5.在电路设计中考虑电流源电路的可靠性和效率,尽量减小功率损失
和温度升高。
6.在实际应用中,要对电路进行测试和优化,以达到最佳的电路效果。
总之,恒流源电路的设计需要充分考虑电源、负载、电流源元器件等
因素,以及电路的稳定性、保护、效率等方面的问题。
通过合理的设计和
优化,才能获得稳定可靠、效率高的恒流源电路。
直流可调恒流源设计说明
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2013年3月直流可调恒流源设计学生:徐乐指导教师:王留留电气信息工程学院自动化专业1课程设计的任务与要求1.1课程设计的任务设计一个直流可调恒流源电路。
通过调节线性电位器,产生可控恒定电流,当固定时产生恒定电流。
1.2课程设计的要求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(1)输入(AC):U=220V,f=50HZ。
(2)输出电流稳定,在一定围可调。
(3)设计电路结构,选择电路元件,计算确定元件参数,画出实用原理电路图。
(4)自拟实验方法、步骤及数据表格,提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
(5)在Multisim软件上画出电路图,并仿真和调试,并测试其主要性能参数。
1.3课程设计的研究基础电子技术基础(模电部分)变压器、整流电路、滤波电路、稳压芯片、镜像电流源的工作原理2 直流可调恒流源系统方案制定2.1 方案提出方案一(1)电网提供交流220V(有效值)频率为50Hz的电压,要获得低压直流输出,首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压,通过整流电路变成单向直流电,但其幅度变化大。
(3)脉动大的直流电压经过滤波电路变成平滑,脉动小的直流电,即将交流成份滤掉,保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压,再通过稳压经可调恒流源电路,便可得到可调的恒定直流电流输出,供给负载R L。
方案二(1)将交流电220v电压转化为可调恒压源输出。
包括降压器、整流电路、滤波稳压芯片、取样电路。
(2)电压电流转换电路。
(3)两电路整合,将220v电压转化为可调恒流源。
2.2 方案论证第一种方案是直接设计直流可调恒流源电路,只有一个电路。
第二种方案是通过电压电流转换电路,将两个电路整合,要设计的电路比较多。
第一种方案比较简单,通过比较选择第一种方案。
3 直流可调恒流源系统方案设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计直流恒流电源是一种将220V交流电转换成恒流输出的直流电的装置,它需要变压、整流、滤波、恒流四个环节才能完成。
可调恒流简单电路

可调恒流简单电路在电子学中,可调恒流电路是一种常见的电路设计,可以用于控制电流的大小,实现恒定的电流输出。
这种电路通常由电源、电阻和可调电流源组成。
电源作为电路的能量供应,为电路提供所需的电压。
在可调恒流电路中,电源的电压通常是固定的,而电流的大小可以通过调节电阻或可调电流源来实现。
电阻是电路中最常见的元件之一,它可以限制电流的流动,使电路中的电流保持恒定。
可调电流源是可调恒流电路中重要的组成部分,它可以根据需要调节输出电流的大小。
可调电流源通常由运算放大器、电阻和反馈电路构成。
运算放大器是一种具有高增益和高输入阻抗的电子设备,它可以将输入信号放大到所需的幅度。
电阻和反馈电路用于调节输出电流的大小,通过改变电阻或反馈电路的参数,可以实现对输出电流的精确控制。
在可调恒流电路中,电源的电压与电阻的阻值决定了电路中的电流大小。
当电压保持恒定时,改变电阻的阻值可以改变电路中的电流。
通过调节电阻的阻值,可以实现对电路中电流的精确调节。
可调恒流电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在LED驱动电路中,可调恒流电路可以用来控制LED的亮度。
通过调节电流的大小,可以实现对LED的亮度的精确控制。
在电化学实验中,可调恒流电路可以用来控制电解槽中的电流,实现对反应的控制和调节。
此外,可调恒流电路还广泛应用于电源供应电路、电动机驱动电路等领域。
在设计和实现可调恒流电路时,需要注意一些关键问题。
首先,电源的电压和电阻的阻值需要选择合适的数值,以满足电路的需求。
其次,可调电流源的设计需要考虑电流的精度和稳定性等因素。
此外,还需要注意电路的稳定性和可靠性,避免因电路不稳定或其他问题导致电流输出的不准确或不稳定。
总结起来,可调恒流电路是一种常见的电路设计,可以实现对电流的精确控制。
它由电源、电阻和可调电流源组成,通过调节电阻或可调电流源的参数,可以实现对电流的精确调节。
可调恒流电路在LED驱动、电化学实验等领域具有广泛的应用。
可调恒流源电路设计

可调恒流源电路设计1. 引言可调恒流源电路是一种常用的电子电路,用于提供稳定的恒定电流输出。
它在各种应用中都有广泛的用途,如功率放大器、LED驱动器等。
本文将介绍可调恒流源电路的基本原理、设计要点以及实现方法。
2. 基本原理可调恒流源电路的基本原理是通过负反馈控制输出电流,使其保持在设定值。
其主要由一个电流传感器、一个比较器和一个功率放大器组成。
2.1 电流传感器电流传感器用于检测输出电流,并将其转换为相应的电压信号。
常见的电流传感器包括霍尔效应传感器、磁阻传感器等。
在可调恒流源电路中,选择合适的电流传感器对于整个系统的性能至关重要。
2.2 比较器比较器用于比较设定值和实际输出值之间的差异,并产生相应的误差信号。
常见的比较器包括运算放大器、数字比较器等。
在设计中,需要根据具体需求选择合适类型和参数的比较器。
2.3 功率放大器功率放大器用于根据误差信号调整输出电流,使其逼近设定值。
常见的功率放大器包括晶体管、场效应管等。
在设计中,需要考虑功率放大器的稳定性、响应速度以及能耗等因素。
3. 设计要点在设计可调恒流源电路时,需要考虑以下几个重要要点:3.1 输出电流范围根据具体应用需求确定输出电流范围。
不同应用对电流的要求不同,因此在设计中需要充分考虑并满足实际需求。
3.2 稳定性可调恒流源电路需要具备良好的稳定性,能够在各种工作条件下保持输出电流的稳定性。
为了提高稳定性,可以采用负反馈控制、温度补偿等方法。
3.3 响应速度可调恒流源电路需要具备快速响应能力,能够在瞬时变化的负载情况下迅速调整输出电流。
为了提高响应速度,可以采用高速比较器和快速功率放大器等元件。
3.4 效率可调恒流源电路应尽可能提高能效,减少能耗。
在设计时可以采用高效的功率放大器、优化电路拓扑等方法来提高效率。
4. 实现方法根据上述设计要点,可调恒流源电路的实现方法如下:4.1 选择合适的电流传感器根据输出电流范围和精度要求选择合适的电流传感器。
高精度恒流源的设计与制作_米卫卫.pdf
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电子测试Dec. 2012 2012 年12月第12 期ELECTRONIC TEST No.12高精度恒流源的设计与制作米卫卫,杨风,徐丽丽(中北大学信息与通信工程学院太原市030051)摘要:恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
通过对恒流源的工作原理和设计方法进行研究,对现有的恒流源设计方案进行对比,设计出毫安级高精度可调恒流源。
电路由基准电压源、比较放大器、调整管、采样电阻等部分构成,具体的工作过程:通过采样电阻把输出电流转变成电压,反馈给比较放大器输入端,再与基准电压相比较,放大器把误差电压放大后去控制调整管的内阻对输出电流进行调整、维持输出电流恒定。
采用基本没有温度漂移的精密电阻作为采样电阻,功率达林顿管作为调整管,实现高精度的目的。
比较放大器的输入电压可调,从而实现恒流源的可调。
用高精度电流表对输出电流进行检测,实现对恒流源输出进行实时监测。
此次所设计的恒流源具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉等优点。
关键词:恒流源;高精度;可调中图分类号:TP277文献标识码: AHigh precision constant current sourcedesign and productionMi Weiwei,Yang Feng,Xu Lili(Northern University of China,College of Informational and Communicating Engineering,Taiyuan 030051)Abstract:Constant-current source in the metrology area in modern detection plays a very important role.Through the constant current source of working principle and design method of the existing study, constant current source design schemes are compared, design a precision adjustable constant-current source.Circuit voltage source, comparative by benchmark amp- lifier, adjust tubes, sampling resistor etc components, specific work process: the output by sampling resistance, electric flow into voltage feedback to the comparative amplifier input, compared with benchmark voltage again the voltage amplifier, amplifier to control the adjustment tube after adjustment for output current internal, maintain the output current constant. Using basic no temperature drift precision resistor as sampling resistance, power of linton tube as adjust tube, realize high precision purpose. Compare the amplifier's input voltage of adjustable, so as to realize the constant-current source is adjustable. Adopting high precision testing of output current ammeter is to realize constant-current source real-time monitoring output. The design has the constant-current source of high precision, simple structure, stable work, convenient operation, low cost, etc.Keywords:constant-current source;precision;adjustable652012.12Test Tools & Solution0 引言一定的个体差异。
0_30V_0_30A可调开关稳压_恒流源

D03、C03、R05为散热风扇Fs提供电力。输出功率越大,风扇转速越高。供电变压器 为5W变压器,为减小体积亦可用小型开关电源供电。数字显示表头供电需用稳压电源。 本机在测量功率元件方面极为实用,只需将二极管、三极管、场效应管、IGBT、可 控硅等元件按极性接入“+”、“-”输出柱上,饱和触发后,由小到大调节电流钮, 即可分别在电压表和电流表上同步观看到被测元件任一电流对应的压降值,可速测不明 功率元件,甚至包括保险丝、金属线的工作电流能力、导通压降等重要参数,也易于鉴 别虚假标号的元件。 本电路特别适合制作大功率逆变电源。笔者曾用其原理设计过100A可调恒流源,12 ~24V 500A电解电源等多款产品,性能令人满意(有关货讯见本期中缝)。 □广州 翟东波
笔者经多年实践设计了一种串联推挽电路,该电路主体似桥式,而推动电路又似推
挽,集二者优点于一身,从应用实践来看,该电路制作容易,性能稳定可靠。下面介绍
一种应用实例,分别见两电路图。
IC1(SG3525A)为近年流行的双端集成电压控制器,工作频率可达200kHz以上,本 例采用35kHz。通电后,交流经C1、L01、L02、C2、C3、C4滤去干扰、DL整流、C5滤波储 能,作逆变回路主供电。Rt为负温度系数热敏电阻,用以减小开机瞬间DL的电流冲击, R11、R12及R13、R28为C6、C7的均压电阻。 当IC1⒁脚为高电位时,M点也为高电位,脉冲电压一路经C14、R14加至Q6栅极,Q6导 通;另一路将C8电容正端电位抬高,使其由原来的1/2VE升高为1/2VE+18V,经R18加到 Q5栅极,Q5导通。变压器B1初级线圈L1、L2同时导通,次级线圈L5感应电流由D01整流输 出。同理,当⑾脚为高电位时,Q8、Q7同时导通,初级电流流过L3、L4,次级感应电流经 D02整流输出。 由于Q6、L2、Q8、L4在下1/2VE区交替导通,Q5、L1、Q7、L3在上1/2VE区交替导 通,相当于两个推挽电路上下串联使用,故笔者称其为串联推挽电路。尽管此电路变压
LM317制作可调恒压恒流电源

LM317 制作可调恒压恒流电源该LM317 可调集成稳压器既能恒压也能恒流。
可用它给试验电路供电、给充电电池或电瓶充电。
交流电源经T 降压,整流、滤波后供给可调集成稳压器LM317 。
恒压输出时:电压分0-5-10-15-20-25-30-35V 共七挡。
由开关sA2 进行粗调,W 进行细调,R3 ~R8 为分压电阻。
恒流输出时:将电流经过R11 的压降作为取样信号,由W 调节控制Q1 的导通,Q1 的 C 极接LM317 的调整端,控制LM317 的输出电压以达到恒流的目的。
无论恒压或恒流输出,W 的活动臂都是向下输出加大,反之减小。
输出有三只接线柱,其中一只为共用,另外两只分别为恒压输出与恒流输出。
由于LM317 本身输出电流较小,在这里用一只3DD15 进行扩流。
输出端的指示由SA4 进行转换(0 ~15 ~45V ,O ~0.15A ~0.75A ~3A) 。
恒流电流I 为0.5A( 取样电阻10 Ω、电压5V) ,若想加大恒流电流1 只需在电压输出端和电流输出端之间接一电阻R(R=5 ÷ I) 即可。
输出指示为一只500 μ A 的85C1 表头( 内阻加附加电阻为150 Ω )SA3 为恒压恒流转换开关。
元器件的选择与调试:电源变压器容量选150VA ,最大输出电流 3.6A 左右。
3DD15 要配200mm 乘以60mm 乘以3mm 的铝板散热器。
W 选WDI3 型多圈线绕电位器。
R3 ~R8 的阻值误差要小于2 % ,R12 ~R15 的阻值误差要小于 1 %。
其他元件无特殊要求。
调试时先将SA2 置于0 ~5V 挡。
SA3 置于恒压挡,SA4 置于15V 挡,W 左旋到底。
在共用与电压两接线柱上接-10W/5 Ω的电阻。
接通电源SA1 后,调节w 至最大,观看输出指示是否为5V ,微调电阻R9 使输出为5V 即可( 低于5V 减小R9 的阻值,高于5V 增大R9 的阻值) 。
20mA-2000mA连续可调步进1mA恒流源核心采样控制电路

20mA-2000mA连续可调步进1mA恒流源核心采样控制电路
目标:
1、设计一可调恒流源系统;
2、电流范围20mA-2000mA;
3、步进1mA;
4、负载0-5Ω。
核心采样控制电路:
电路说明:
1、V2为用于控制输出电流大小的DAC输出,电压输出范围50mV-5V,对应电流输出大小为20mA-2A,为了达到1mA的步进精度,至少要选择11位精度的DAC;
2、R10为0-5Ω负载;
3、R8为采样电阻,精度1%;
4、R3,R7,R4,U1B组成放大电路,将采样电压放大为合适的值(50mV-5V);
5、R2,C3,R1,R5,C2,C4,C1,R6,U1A组成PID控制电路;
6、R9和Q1组成输出电路;
7、V1为额定值18V/2A电源;
8、XSC1为示波器,用于检测输出电流是否和设置大小一致。
仿真结果:
1、控制电压0.05V,输出电流为20mA;
2、控制电压1V ,输出电流为
3、控制电压5V
,输出电流为流为400mA ;
流为2A ;。
可调恒流源.

识,学到的才是自己的。然后就是,其实理论上的知识只能提供一个前提,
只有通过实践,才能验证理论的真实性,在做实物时,先需要用理论知识设
计好电路图,然后需要计算各元器件的参数,更需要考虑元器件的功率,因
为如果功率超出的话,元器件会被烧掉,严重时可能发生事故,理论上设计
好电路后,可以用软件仿真下,然后就是焊接出来,按要求测试它的性能是
模电课程设计答辩
可调恒流源
要求: 将220V/50Hz交流电源转换为可调节的稳定电流源输
出: ① 电流范围:10mA~100mA ② 负载范围:≤100Ω
分析:
通过模电课程的学习,我对电源的制作还是有一些了 解。首先,要将交流电压源转化为直流电压源,需要一个 整流电路,而我选择了单相桥式整流电路,该电路基本满 足需求;然后就是滤波电路,滤波电路的作用就是将脉动 的直流电压变为平滑的直流电压,我的电路采用的是电容 滤波电路,该电路接法比较简单,经过滤波电路后,交流 电压基本就已经几乎变为了直流电压;然后就是经过一个 电压转变电流的电路,然而电压转变电流电路有许多种, 最基本的就是,用一些三极管,可以形成该电路,但是不 是很稳定,也可以用运放来实现该功能,而且这种方法比 较实用简单,所以我就运用了运放的深度反馈,来实现了 电压到电流的转化,而且电流的稳定性也比较好。
其工作在正常温度内。
•
通过这次课程设计,我也有许多感悟。首先,以前都只是学习书本上的
知识,没有做出实物,感觉一切都是那么的空虚,只是理论上知道这些东西
的原理,这次通过做课程设计,从实践中深刻体会到了模电知识的重要性,
但是更加重要的是实践与理论的结合。没有实践,理论也只是空谈,没有理
论知识,实践也不能正常进行,反正只有二者结合起来,才是真正的学到知
0-20A可调恒流电路

0~20A可调恒流电路想做一个大电流的恒流电路:想用来测量电线的最大过电流的能力。
电路可以用常用的那种运放+ NMOS场管的电路结构。
20A的最大输出电流,最好使用多只场管并联,避免大电流输出时过热烧毁。
电线的电阻很小,那么工作电源可以取低一些,可以降低场管的功耗。
测试电源可用电脑电源里的3.3V或5V,控制部分的电源使用12V。
或者使用锂电池组并联输出大电流,控制部分的电源电压通过DC-DC升压得到。
刚才想了想,画了个电路如下:DC-DC升压电路可以用常见的升压芯片,也可以用三极管等分立件做:当使用锂电池组供电时,由于输出电流较大,建议电源开关只控制DC-DC升压部分,还有TL431基准的供电,20A电流表的正极直接接电池的正极。
NMOS场管就用常见的廉价75N75,一般4只即可,散热片的面积有足够大,测试电压用5V时,每只场管的功耗小于25W。
40560335 发表于2016-1-17 20:54请教下为什么不直接把Q1-Q4并联使用?需要配对挑选,如果参数相差较大,电流会不均衡。
稳定性也不好,不如每个场管单独控制可靠。
40560335 发表于2016-1-17 20:54请教下为什么不直接把Q1-Q4并联使用?场管开启电压不可能每一只都一样的所以要运放跟随就算用三极管也要挑放大倍数相近的才能直接并联yituwu 发表于2016-1-19 12:21这个和网上发的一个电子负载图纸基本一样,应该是可以当电子负载使用:原理都是一样的,只是具体参数不一样。
我上面画的那个图,可以保证在电位器接触不良时,输出电流会自动降到最小,避免电路失控后场管完全导通烧毁负载或电源。
楼上这个图纸的431接法不如3阿哥的431接法。
不为何,网上的电路431都要接一个10uF的消噪电容。
但是这个电容会引起431振荡。
431的手册都是不推荐安装的,如果非要安装也是让避开0.01uF-10uF的区间。
一种高精度可调恒流源电路[实用新型专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201821325785.X(22)申请日 2018.08.16(73)专利权人 四川西南交大铁路发展股份有限公司地址 610096 四川省成都市高新区西部园区天河路(72)发明人 王鹏翔 王威 黄斌 陈佳 李慧 秦奇 (74)专利代理机构 成都华风专利事务所(普通合伙) 51223代理人 徐丰 张巨箭(51)Int.Cl.G05F 1/56(2006.01)(54)实用新型名称一种高精度可调恒流源电路(57)摘要本实用新型涉及一种高精度可调恒流源电路,该电路在运算放大器OP1的输入端并联接入稳压源,输入端接入两个三极管级联成的复合管,稳压源的阴极通过电阻R2接入所述运算放大器的反相输入端、阳极接入所述运算放大器的同相输入端、参考极接入与阴极短接,并在所述运算放大器与所述复合管之间接入电阻R3,所述电路以复合管的集电极做输出,并在输出端接入保护电阻R和负载电阻RL。
电路能够输出稳定的电流,精度高,可应用于仪表、仪器测量中对恒流源有较高要求的环境。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 208705755 U 2019.04.05C N 208705755U1.一种高精度可调恒流源电路,在运算放大器 OP1 的输入端并联接入稳压源,输入端接入两个三极管级联成的复合管,其特征在于:所述稳压源的阴极通过电阻 R2 接入所述运算放大器的反相输入端、阳极接入所述运算放大器的同相输入端、参考极接入与阴极短接,并在所述运算放大器与所述复合管之间接入电阻 R3,所述电路以复合管的集电极做输出,并在输出端接入保护电阻 R 和负载电阻 RL。
2.如权利要求 1 所述的高精度可调恒流源电路,其特征在于:所述复合管包括两个常用 PNP 三极管 S8550 —V1 和 V2,将 V2 的基极通过电阻 R3 接入到运放的输出端,V1 的基极接入 V2 的发射极,并将 V2 的发射极接入所述运算放大器的反相输入端,V1 和 V2 的集电极短接作为整个电路的输出。
浅谈高精度可调恒流源的设计

恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
在浙江虎王公司开发的“线缆自动化检测设备”系统中,恒流源是重要的组成部分。
只有开发出精度高、输出功率大、可调范围广的高精度恒流源,“线缆自动化检测设备”才能满足“精准、快速、智能地检测各类线缆”的技术要求。
因此,本文着重探讨该系统中高精度可调恒流源的设计问题。
一、系统设计高精度可调恒流源主要由两部分组成:一是电流源主电路,二是控制电路。
其中主控电路主要由两块场效应管产生输出所需的大电流,控制电路主要由PWM控制芯片SG3525及运放构成闭环负反馈。
系统结构图如图1所示。
图1恒流源主电路由整流滤波、MOS管驱动、电流输出等三部分电路模块组成。
其中MOS管驱动电路如图2所示,图中开关管Q1、Q4是电压驱动全控型MOSFET,具有输入阻抗高、驱动电路简单、驱动功率小、开关速度快及安全工作区大等优点。
半桥式逆变电路一个桥臂由开关管Q1、Q4组成,另一个桥臂由电容C6、C9组成。
通过调节开关管的占空比,就能改变变压器二次侧整流输出平均电压Vo,经全波变换和电感去噪后,对外输出电流。
图2场效应管选择2SK2648型芯片,它的最大漏极电流9 A,最大功耗150W。
由于流过场效应管的电流较大,场效应管的发热比较严重,为保证恒流源的可靠工作,可以给场效应管加装合适大小的散热片。
恒流源控制电路由信号采样、比较放大、PWM控制、推挽等电路模块组成,是稳定恒流输出、提高调节精度的关键所在,控制环节的好坏直接影响电路的整体性能。
如图3所示,本设计采用以SG3525芯片为核心的恒频脉宽调制控制方式。
SG3525芯片的脚5和脚7间串联一个电阻Rd,可以在较大范围内调节死区时间。
SG3525的振荡频率可表示为:式中CT,RT分别是与脚5、脚6相连的振荡器的电容和电阻,Rd是与脚7相连的放电端电阻值。
取值分别为浅谈高精度可调恒流源的设计文/高建强 李 博1(0.73)sT T dfC R R=+OCCUPATION812011 3OCCUPATION2011 3822200p、10k、150,即频率为61khz。
一种0~2A数控可调恒流源设计
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一种0~2A数控可调恒流源设计摘要:本文是一种0~2A电流输出的数控恒流源的电路设计,其数控MCU采用了AT89S52单片机,以运放放大器OP07作为控制端与大功率三极管TIP31构成的达林顿管组成恒流驱动输出,数模转换部分采用了十二位D/A芯片MAX532、模数转换部分采用十六位A/D芯片AD7715及高精度的采样电阻,可以实现1MA的步进可调。
本系统对于软件核心算法采用的是PID控制算法,其P、I、D的参数设置采用经验法。
最后本文对此恒流电源系统的主要性能参数进行了相关的测试,结果表示:系统性能稳定可靠。
关键词:数控恒流;单片机;PID算法0引言恒流源是让输出的电流趋于恒定不变的电流源,本文要设计的是一种基于单片机控制的直流恒流源,该设计由单片机控制系统、数模及模数转换模块、电源模块、恒流源模块、负载及键盘显示模块构成。
随着电子技术的不断发展,在现实生活中(如LED恒流)及实验的许多设备及接口电路中都普遍用到恒流电源,但是现如今市场上所销售的恒流电源在许多方面还存在着不足,比如精度不够高,稳定性不够好,带负载能力还不够这样的问题,这不仅仅影响着科学实验的进程,也影响着我们的生活质量的提高。
所以本课题就当前恒流源存在的问题,设计一款在稳定性和输出精度方面都比较好的直流恒流源,系统在达林顿管和运算放大器为基础的主体上,先由A/D转换器对输出信号进行采样反馈到单片机,再由单片机控制D/A转换器使得输出电压发生变化,从而使得电流恒定输出。
1硬件设计1.1系统框图本设计的是基于MCU51单片机控制的直流恒流电源,由MCU控制系统、A/D数模转换、D/A模数输出模块、恒流输出模块、电源供电模块以及负载等几个主要的模块构成,如图1所示:图1系统框图1.2恒流源电路设计图2恒流源主电路图大功率三极管TIP31构成达林顿管其控制端通过一个500Ω的电阻连接至运算放大器OP07的输出端,发射级连接一个采样电阻接地,然后将采样电阻电压采集端连接到A/D转换器,用于实现电流检测。
基于tl494的可调恒流源电路
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基于tl494的可调恒流源电路控制电路的设计开关电源的功率主电路是由输入电磁干扰滤波器(EMI)、整流滤波电路、功率变换电路、输出整流滤波电路组成。
主电路的设计首先要进行电路拓扑结构的选择,并结合电路参数的计算,设计出合理的方案。
由于篇幅原因,本文主要描述选用TLL494芯片的控制电路设计。
本系统脉宽控制芯片选用TLL494芯片。
TL494是美国德克萨斯仪器公司开发的一款高性能固定频率的电压驱动型PWM脉宽调制控制电路,具有功能完善、工作性能稳定、驱动能力强等优点。
它包含了控制开关电源所需的全部功能,可作为单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源的控制器。
TL494广泛于1000W以下的大功率开关电源中,它既可以驱动150W以下的单端式开关电源,也可以驱动300~1000W的桥式和半桥式电路。
现结合电路的工作特点,通过对电路要点的剖析,来阐述基于TL494芯片PWM控制电路检测的方法和技巧。
TL494的电路结构TL494是有16引脚双列直插式塑料封装集成芯片,集成了全部的脉宽调制电路,内置+5V参考基准电压源、欠压保护电路、线性锯齿波振荡器,外置振荡元件一个电阻RT和一个电容CT、脉宽调制比较器、死区时间比较器、触发器、两个误差放大器以及输出控制器等电路组成。
具有其工作频率可在1~300kHz之间任选且输出电压高达40V,输出电流为250mA。
输出方式有推拉或单端两种。
TL494的工作原理TL494的工作原理可简述为:当TL494的引脚5与引脚6接上电容与电阻后,集成在其内部的振荡器便使引脚5所接电容恒流充电和快速放电,在电容CT上形成锯齿波,该锯齿波同时加给死区时间控制比较器和PWM比较器,死区时间控制比较器按引脚4的引脚所设定的电平高低输出相应宽度的脉冲信号;另一方面在2#误差放大器输出的保护信号无效(为高电平时),比较器根据1#误差放大器输出的调节信号(或引脚3直接输入的电平信号)与锯齿波比较在输出形成相应的脉冲波,该脉冲波与死区时间控制比较器输出的脉冲相或后,一方面提供给触发器作为时间信号,同时提供给输出控制或非门,触发器按CK端的时钟信号,在与端输出相位互差π的PWM脉冲信号,若引脚13为高电平,则内部的两个与门输出的PWM脉冲信号,给信号经输出两个或非门与前述的信号或非后有输出功率放大的开关晶体管放大后输出;相反,当引脚13为低电平时,两个与门输出恒为低电平,所以两个或非门输出相同的脉冲信号。
一种基于自举电路的可调恒压恒流源设计
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一种基于自举电路的可调恒压恒流源设计陈盼辉;郭立峰;金传喜【摘要】介绍了一种基于自举电路的可调恒压恒流源的设计.解决了使用普通运算放大器调整较高输出电压的问题.在输出电压在较大范围变化时,通过自举的方法保证运算放大器的供电电压不变,并且能够对输出电压和电流进行有效地调整,实现了0~30V的电压输出和0~1A的电流输出.%Introduced a method of using the bootstrap to design an adjustable constant voltage and current source.Solved the problem of using the ordinary op-amp in high output voltage ing the bootstrap method can ensure constant supply voltage of operational amplifier when the output voltage changes in a wide range, and output voltage and current can be effectively adjusted to achieve a 0 ~ 30V voltage output and 0 ~ 1A Current output.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2016(000)021【总页数】3页(P73-75)【关键词】自举;运算放大器;恒压恒流源【作者】陈盼辉;郭立峰;金传喜【作者单位】海军工程大学核能科学与工程系,武汉,430033;海军工程大学核能科学与工程系,武汉,430033;海军工程大学核能科学与工程系,武汉,430033【正文语种】中文直流稳压电源是实验室调试电路所不可缺少的仪器。
在高精度电路调试中,通常使用线性稳压电源,避免使用开关电源而引入开关噪声。
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设计要求;设计一可调恒流源电路,输出电流范围2mA~20mA,最小刻度0.5mA,波动小于0.1 mA可调恒流源设计摘要本系统以直流电流源为核心,MC34063为主控制器,通过电位器来设置直流电源的输出电流,并可由数码管显示实际输出电流值和电流设定值。
本系统由单片机程控输出数字信号,经过D/A转换器(AD0804)输出模拟量,再经过运算放大器隔离放大,控制输出功率管的基极,随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控,输出电流经过电流/电压转变后,通过A/D转换芯片,实时把模拟量转化为数据量,再经单片机分析处理,通过数据形式的反馈环节,使电流更加稳定,这样构成稳定的压控电流源。
关键字:MC34063,恒流源,单片机,A/DAdjustable constant current source designAbstractIn this system the DC source is center and MC34063 is main controller, output current of DC power can be set by a potentiometer which step level reaches 1mA, while the real output current and the set value can be displayed by LED. In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (AD0804), then the analog value which is isolated and amplified by operational amplifiers, is sent to the base electrode of power transistor, so an adjustable output current can be available with the base electrode voltage of power transistor. On the other hand, The constant current source can be monitored by the system real-timely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC, finally the digital value as a feedback loop is processed by so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed..Key wards:MC34063, constant current source, single chip microcomputer, A/D目录1 引言.................................................................................................................................... - 3 -1.1研究目的和意义...................................................................................................... - 3 -1.2国内外发展状况...................................................................................................... - 3 -1.2.1国外发展现状............................................................................................... - 4 -1.2.2国内发展现状............................................................................................... - 4 -1.3 本文欲采取的研究方法......................................................................................... - 5 -2 设计方案............................................................................................................................ - 5 -2.1 总体方案................................................................................................................. - 6 -2.2 MC34063恒流源系统.............................................................................................. - 7 -2.3 电流显示系统......................................................................................................... - 8 -2.3.1 单片机STC10F08XE..................................................................................... - 9 -2.3.2单片机晶振部分.................................................................................................. - 10 -2.3.3 单片机复位部分........................................................................................ - 11 -2.3.4 数码管显示部分........................................................................................ - 12 -2.3.5 电流采样处理部分.................................................................................... - 13 -2.4 整体电路............................................................................................................... - 13 -2.5 系统PCB图.................................................................................................................. - 14 -3 硬件介绍.......................................................................................................................... - 14 -3.1 MC34063恒流源系统............................................................................................ - 14 -3.1.1 MC34063介绍............................................................................................. - 15 -3.2 电流显示系统....................................................................................................... - 16 -3.2.1 单片机STC10F08XE................................................................................... - 17 -3.2.2 模数转换介绍............................................................................................ - 19 -3.2.3 显示部分.................................................................................................... - 21 -4 软件设计.......................................................................................................................... - 21 -4.1 单片机选择........................................................................................................... - 22 -4.2 编程软件介绍....................................................................................................... - 22 -4.3 系统软件流程....................................................................................................... - 22 -4.4 单片机程序........................................................................................................... - 23 -5 实物说明及实验部分...................................................................................................... - 29 -5.1 实物说明............................................................................................................... - 29 -5.2 误差计算............................................................................................................... - 29 -5.3 实验部分............................................................................................................... - 30 -5.3.1 第一组实验................................................................................................ - 30 -5.3.2 第二组实验................................................................................................ - 33 - 总结.................................................................................................................................. - 35 - 参考文献.............................................................................................................................. - 36 - 致谢.................................................................................................................................. - 38 -1 引言恒流源又叫电流源、稳流源,理想的恒流源具有以下特点:不因负载(输出电压)变化而改变;不因环境温度变化而改变;内阻为无限大。