恒流源设计
可调恒流源设计
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。
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。
恒流源输出电路设计
恒流源输出电路设计一、电源选择恒流源输出电路的电源应具有稳定的输出电压和足够的容量,以保证恒流源的稳定性和输出电流的准确性。
常用的电源有线性电源和开关电源,其中线性电源具有输出电压稳定、噪声小等优点,适用于对电源质量要求较高的场合;开关电源具有效率高、体积小等优点,适用于对电源效率要求较高的场合。
二、电流检测恒流源的电流检测可以采用电流互感器或取样电阻等元件实现。
电流互感器具有高精度、宽测量范围等优点,适用于大电流测量;取样电阻适用于小电流测量,其精度和稳定性要求较高。
三、误差放大器误差放大器是恒流源输出电路中的核心元件之一,其作用是将电流检测信号与设定值进行比较,产生误差信号,用于控制调整元件的输出电压或电流,以实现恒流控制。
误差放大器的性能直接影响恒流源的稳定性和精度,因此应选择低噪声、高精度、低失真的误差放大器。
四、调整元件调整元件的作用是根据误差放大器的输出信号调整恒流源的输出电流,常用的调整元件有晶体管、场效应管等。
选择调整元件时,应考虑其导通电阻、放大倍数、热稳定性等因素,以保证恒流源的输出精度和稳定性。
五、保护电路为了保护恒流源免受过流、过压等异常情况的影响,需要设计保护电路。
常用的保护电路有过流保护、过压保护等。
过流保护可以采用熔断器或自恢复保险丝等元件实现;过压保护可以采用稳压管或晶体管等元件实现。
六、指示电路指示电路的作用是显示恒流源的输出电流值,便于用户观察和调试。
指示电路可以采用数码管、液晶显示屏等显示元件实现。
设计指示电路时,应考虑其精度、分辨率、响应时间等因素。
七、温度补偿由于温度对恒流源的输出电流有一定的影响,因此需要进行温度补偿。
常用的温度补偿方法有硬件补偿和软件补偿两种。
硬件补偿可以采用热敏电阻、晶体管等元件实现;软件补偿可以采用数字信号处理技术实现。
通过温度补偿,可以提高恒流源的稳定性和精度。
八、滤波电路为了减小恒流源输出电流的波动和噪声,需要设计滤波电路。
常用的滤波电路有RC滤波器、LC滤波器等。
大功率恒流源的设计
大功率恒流源的设计恒流源(Constant Current Source)是一种电子设备,它能够提供并保持稳定的输出电流,无论负载的电阻值如何变化。
在电路设计中,常常需要使用恒流源来驱动负载,例如LED、激光二极管等。
本文将介绍大功率恒流源的设计过程。
首先,我们需要明确设计的要求和限制条件。
在设计大功率恒流源时,需要考虑以下几个关键参数:1.输出电流范围:确定所需的输出电流范围,以满足特定负载的要求。
2.输出电压范围:选择适当的输出电压范围,以满足特定负载的工作电压需求。
3.输出功率:根据负载的功率需求,确定所需的输出功率范围。
4.稳定性:确保输出电流的稳定性,以防止负载中的电压和电流波动。
接下来,我们将介绍大功率恒流源的设计步骤:步骤1:选择适当的电流源在设计恒流源之前,我们需要选择适当的电流源。
一般来说,常用的电流源包括运算放大器、普通二极管、场效应管等。
选择电流源时要注意其输出电流范围和稳定性。
步骤2:设计电流反馈环路为了实现恒流源的稳定性,我们需要设计电流反馈环路,使输出电流与参考电流保持一致。
这可以通过负反馈来实现,其中负载电流与参考电流比较,并通过控制电流源来实现输出电流的调节。
步骤3:选择适当的功率放大器为了实现大功率输出,我们需要选择适当的功率放大器。
常见的功率放大器包括MOSFET、功率晶体管等。
选择功率放大器时要考虑其最大功率输出和效率。
步骤4:设计电源供应为了提供足够的电源供应,我们需要设计适当的电源电路。
这可以通过使用变压器、整流器和滤波电容等组件来实现。
步骤5:进行样品测试和优化完成恒流源的设计后,我们需要进行样品测试和优化。
这包括测量输出电流的稳定性、负载调整的响应速度等。
根据测试结果,我们可以对电路进行优化和改进。
最后,根据设计需求和实际应用要求,我们可以选择适当的元件和电路拓扑来实现大功率恒流源。
在设计过程中,需要综合考虑电流范围、电压范围、功率输出和稳定性等因素,并进行适当的测试和优化。
基于单片机的恒流源设计
(1)C1,C21,因为每一种晶振都有各自的特性,所以最好按制造厂商所提供的
数值选择外部元器件。
(2)在误差允许的区域内,C1和C2值都是越小,实现的功能就越精确,如果C1和C2值比正常数值大时,可能会使振荡器更加稳定,可是也会增加响应的时间。
TLC5615芯片的结构框图与特点
场效应晶体管作为主要组成部件的恒流电路,如图2所示。Rg1、Rg2分压,稳定G点电位。由于MOSFET的G电压被钳位.当流过MOSFET的电流有增大的趋势时,负反馈电阻上的压降增大,使MOSFET截止趋势增加,电流下降。同样的当流过MOSFET的电流有减小的趋势时,负反馈电阻上的压降降低,使MOSFET导通趋势增加,电流升高,从而达到恒定输出的作用。具体恒流输出Id如下:
图9:Urst电压时间曲线。
在本设计中采用了按键复位和上电复位的两种模式(如图8所示)上电复位完成系统初始化,同时增加的手动按键复位可以方便调试使用。
在单片机最小系统里晶振的作用是给单片机输入时钟信号,这个时钟信号就是单片机的工作速度。单片机工作的最小时间计量单位就是由这个晶振决定的。
图10晶振电路
基于单片机的恒流源设计
基于单片机的恒流源设计
摘 要
恒流源在日常生活中扮演着重要的角色,很多电子设备需要做恒流源。恒流源的用途很丰富,它能够在脉冲或者差动放大电路中产生作用,同样也能够作为它的有源负载,又可以提供给放大电路偏流用来使它的静态功能工作点处于稳定。
---(1)
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(1)晶体管恒流电路优点:无特殊的元件使得设计简单而且可行性较高,电流输出可以通过Rs控制。
(2)晶体管恒流电路优点:元器件本身差异造成不同管子的晶体管节电压Ube差距较
恒流源电路设计方法
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。
大功率恒流源设计
大功率恒流源设计引言:一、设计原理:二、设计步骤:1.选定电路拓扑结构:根据需求和应用场景,选择适合的电路拓扑结构。
常见的大功率恒流源电路结构包括串联电流源、并联电流源和开环式电路。
2.选择功率器件:根据设计要求和工作条件,选择适合的功率器件。
功率器件的选择应考虑其功率损耗、工作电流和温度特性等因素。
3.设计控制电路:根据电路拓扑结构和选定的功率器件,设计和实现控制电路。
控制电路通常包括电流传感器、比较器、放大器、反馈电路和输出控制电路等。
4.优化设计参数:通过参数调节和性能测试,优化设计参数,以提高大功率恒流源的稳定性和输出精度。
5.安全保护设计:为了保护设备和用户安全,设计必须包括过流保护、过热保护和短路保护等安全保护机制。
三、实例分析:以串联电流源设计为例,以下为具体实例分析:1.电路拓扑结构选择:选择串联电流源拓扑结构,其中包括反馈控制回路和输出限流器。
2.选择功率器件:选择适合的功率晶体管,要求具有较大的电流承受能力和低热阻。
3.设计控制电路:设计反馈控制回路,包括电流传感器、比较器和放大器等。
选择合适的电流传感器,如霍尔传感器或电流互感器,用于测量输出电流的值。
比较器用于将测量值与设定值进行比较,并产生误差信号。
放大器用于放大误差信号,并通过反馈电路控制功率晶体管的驱动电压。
4.优化设计参数:通过参数调节和性能测试,优化电流源的输出精度和稳定性。
可以进行校准来调整电流源的输出电流与设定电流之间的差异。
5.安全保护设计:为了保护设备和用户安全,设计必须包括过流保护、过热保护和短路保护等安全保护机制。
过流保护可以通过开关或保险丝实现,过热保护可以通过温度传感器和风扇进行控制,短路保护可以通过电流限流器实现。
四、总结:设计大功率恒流源需要考虑功率晶体管的选择、电路的拓扑结构和控制电路的设计等因素,还需要进行参数调节和性能测试以优化设计。
此外,为了确保安全,还需要包括过流保护、过热保护和短路保护等安全保护机制。
恒流源电路设计方法
恒流源电路设计方法1.基于电流镜的恒流源电路设计方法:基于电流镜的恒流源电路是一种常见的实现方式,它通过将负载电流转化为电压信号控制电流源输出的电流,来实现恒流输出的稳定性。
首先,写出恒流源电路基本的分析方程式:Vin = I*Rin,其中Vin 为输入电压,Rin为输入电阻,I为恒流源输出的电流。
其次,选择电流镜的工作模式。
常见的电流镜工作模式有共射和共基模式。
在选择工作模式时需要考虑输出电流的稳定性和电压的要求。
通常情况下,共射模式更常用。
然后,根据电流源电压和目标输出电流的关系,确定电流镜的尺寸。
根据电流镜的工作模式,计算电流源电压和目标输出电流的关系,并选择合适的电流镜尺寸。
最后,根据系统的要求调整电流源电路的参数。
根据具体的负载电流需求和电源电压,确定输入电压和输入电阻的数值。
通过调整输入电压和输入电阻,可以得到所需的恒流源输出电流。
2.基于反馈的恒流源电路设计方法:基于反馈的恒流源电路是另一种常见的实现方式,它通过负反馈将输出电流与参考电流进行比较,并根据比较结果调整输入电压或输入电流,从而实现稳定的恒流输出。
首先,确定参考电流的数值。
参考电流的数值应根据具体的需求来确定,通常需要通过试验或计算来得到合适的数值。
其次,选择比较器。
比较器的作用是将输出电流与参考电流进行比较,并将比较结果输出。
然后,设计反馈回路。
反馈回路的作用是根据比较结果调整输入电压或输入电流,以保持输出电流稳定。
最后,根据系统的要求调整电流源电路的参数。
根据具体的负载电流需求和电源电压,确定输入电压或输入电流的数值。
通过调整输入电压或输入电流,可以得到所需的恒流源输出电流。
总之,恒流源电路设计的关键是根据具体的需求选择合适的实现方式,并根据系统的要求调整电流源电路的参数。
通过合理的设计和参数调整,可以实现稳定的恒流输出。
基于TL494恒流源的设计
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊基于TL494的恒流源设计电气工程及其自动化 *** 0990641** 指导老师:***摘要现代电子设备中使用的直流稳流电源有两大类:线性电源和开关电源。
开关电源相对于线性电源具有效率、体积、重量等方面的优势,尤其是高频开关电源正变得更轻,更小,效率更高,也更可靠,这使得高频开关电源成为了应用最广泛的电源。
开关恒流源是指通过对电流的采样以反映负载变化的情况,并调节变换器的脉宽(或占空比),相应地调整输出电压,保持输出电流不变。
通常恒流源采样电路采集的是输出的电流信号,但实际上采集的是经过I/V转换后反应电流大小的电压信号。
本文以TL494芯片作为PWM控制器,设计了一种采用半桥拓扑结构的恒流源。
其相关参数为交流220V输入电压,5A输出电流,24V开路电压。
重点介绍了该电源的设计思想,工作原理及特点。
在此基础上,对主电路和控制电路的参数进行了计算和选取,并根据既有实验条件,设计了一块电源板,同时给出了实验波形。
关键词:TL494;半桥变换器;恒流源┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AbstractDC Current Stabilized Power Supply used in the modern electronic equipment is divided into two categories:linear power supply and switch power pared with the linear power supply ,switching power supply have advantages of efficiency, volume, weight and so on,especially high frequency switching power supply is becoming lighter, smaller, more efficient and reliable, which makes the high frequency switching power supply become the most widely used power supply.Switching constant-current source can adjust pulse width and the output voltage by means of a current sampling of reflecting the change of load to keep the output current ually the constant-current source sampling circuit collects the output current signal.But in fact the acquisition is the voltage signal which can respect the current size through the I / V conversion .A design of the constant current source using a half-bridge topology withTL494 chip as PWM controller is introduced in this paper,of which the input voltage of AC 220V, output current of 5A, open circuit voltage voltage of 24V. It mainly introduces the designing idea of the power supply, the working principle and characteristics. Parameters of the main circuit and control circuit were calculated and selected on this basis.According to the existing experiment condition, a power board is designed while the experimental waveforms are given.Keywords:TL494; half-bridge converter; constant current source┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录摘要 (1)Abstract (2)第1章绪言 (1)1.1 课题研究背景和意义 (5)1.2 开关电源的现状和趋势 (5)1.3 开关电源的分类 (6)1.4 恒流源的设计思想 (7)1.5 本文研究的主要内容 (8)1.6 本章小结 (8)第2章单元电路的设计 (8)2.1 主电路设计 (8)2.1.1 硬开关DC/DC变换器的设计 (9)2.1.2 整流电路 (11)2.1.3 EMI滤波器的设计 (12)2.2 控制电路的设计 (13)2.2.1 关于PWM控制芯片TL494的介绍 (13)2.2.2 TL494引脚的接线 (16)2.3 隔离驱动电路的设计 (17)2.3.1 驱动芯片TLP250 (17)2.3.2 MOSFET驱动电路 (18)2.4 辅助电源的设计 (20)2.5 保护电路的设计 (21)2.5.1 防浪涌软启动电路 (21)2.5.2 缓冲电路设计 (22)2.6 本章小结 (23)第3章变压器及关键元器件参数选择 (24)3.1 变压器的设计 (24)3.1.1 变压器磁芯选择以及工作磁感应强度确定 (24)3.1.2 变压器主要设计参数计算 (25)3.2 关键元器件 (27)3.2.1 开关管的选择 (27)3.2.2 二极管 (28)3.2.3 输出滤波电感及电容的选择 (28)3.3 本章小结 (29)第4章硬件设计和实验结果分析 (30)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊总结 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)Ⅰ. 部分E型磁芯规格 (35)Ⅱ. 整体电路图 (36)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪言1.1 课题研究背景和意义21世纪是信息化的时代,信息化的快速发展使得人们对于电子设备、产品的依赖性越来越大,而这些电子设备、产品都离不开电源。
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。
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路,它可以提供一个恒定的电流输出。
它的工作原理基于负反馈控制,通过调节输出电压来保持输出电流恒定。
设计一个恒流源需要考虑以下几个因素:1. 选择合适的电路拓扑结构:常见的恒流源电路有电压跟随器、差分放大器、反向串联放大器等。
不同的拓扑结构具有不同的性能指标和适用范围。
2. 选择合适的元器件:在设计过程中需要选择合适的元器件,如晶体管、二极管、电阻等。
这些元器件应该具有高精度、低温漂移、高稳定性等特点。
3. 负反馈控制:通过负反馈控制可以调节输出电压来保持输出电流恒定。
在设计过程中需要确定合适的反馈网络,以及调节参数如增益、带宽等。
下面是一个基于差分放大器拓扑结构实现的恒流源设计方法:1. 确定基准电压:选择一个稳定可靠的基准电压源作为参考,例如使用稳压二极管或者参考电路芯片。
2. 设计差分放大器:选择合适的差分放大器电路,其中包括晶体管、电阻等元器件。
通过调整差分放大器的增益和带宽来满足设计要求。
3. 设计反馈网络:使用反馈电路将输出电流与基准电压进行比较,并通过调节输出电压来保持输出电流恒定。
在设计过程中需要确定合适的反馈网络,例如使用运算放大器或者其他反馈元件。
4. 选择合适的控制元件:在设计过程中需要选择合适的控制元件,如可变电阻、可变电容等。
这些元件可以用来调节差分放大器的增益和带宽,以及调节反馈网络的参数。
5. 优化性能指标:在完成基本设计后,可以通过对各种参数进行优化来提高性能指标,例如增加稳定性、减小温漂等。
总之,恒流源是一种非常实用的电路,在很多应用中都有广泛的应用。
通过选择合适的拓扑结构、元器件和反馈网络,以及进行精细化优化可以实现高精度、高稳定性的恒流源设计。
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。
150W双管正激恒流源设计
150W 双管正激恒流源设计一、功能指标输入电压范围:V ac =100Vac ~260Vac , f 工频=40~60Hz ; 输入直流电压:V in =140Vdc ~367Vdc ; 输出电压范围:V out =32Vdc ~36Vdc ; 输出电流:I out =4.3A ; 输出功率:P out =150W ; 效率:η=90% ;开关频率:f=100kHz ; 最大占空比:Dmax=0.48;最大导通时间:T on (max )=4.8us 。
二、电路总框架图图1 双管正激式LED 驱动电路总框图Vvt1I ds1V ds1i Li VD3235图2连续模式双管正激电路开关管和二极管电压电流波形2.1工作原理根据LED照明负载特性,LED负载须采用恒流驱动方式,必须保证输出电流是恒定的直流。
基于双管正激变换器设计恒流源变换器。
市电经过EMI滤波之后,整流再滤波,得到直流电压作为变换器输入电压。
双管正激变换器如图1所示,基于以下假设:电路稳定工作,开关器件理想,换流过程电感电流不变化,相当于恒流源。
为了保证双管正激电路变压器正常复位,要求驱动脉冲占空比不超过0.5,双管正激两个开关管同时导通同时关断,在开通时变压器向副边传递能量,输出滤波储能电感电流按斜率上升;在开关管关断时,变压器开始复位,在复位过程,变压器不向副边传递能量,同时变压器漏感中的能量由原边两个反向的钳位二极管回馈到输入电压,开关管承受的电压为Vin。
复位结束后,开关管承受的电压为1/2Vin。
双管正激变换器两个开关管VT1和VT2串接于变压器初级绕组的两端,电路工作时两个开关管同时导通同时关断。
当开关管导通时,变压器初级和次级同名端都为正,变压器向副边和负载传递能量。
当开关管都关断时,储存于励磁电感上的电流使得初级绕组极性反转。
D1将Np异名端钳位至输入直流电压,D2将Np同名端钳位至地电位。
漏感尖峰被钳位,使得每个开关管承受的最大电压不超过Vdc,这是双管正激电路的一大优势。
恒流源和恒压源的设计与实现
恒流源和恒压源的设计与实现恒流源和恒压源是电子电路中常用的电源类型,它们能够为电路提供特定的电流和电压稳定信号。
在电路设计过程中,合理地使用恒流源和恒压源可以提高电路的稳定性和可靠性,增强电路的工作效率。
本文将会介绍恒流源和恒压源的设计原理与实现方法。
一、恒流源的设计与实现1.设计原理恒流源的设计原理是基于基本定理“欧姆定律”(Ohm’s law)而制定的。
根据欧姆定律,电阻R上的电压与电流的关系可以描述为:U=IR,其中U是电压,I是电流,R是电阻。
因此,如果电阻R的值是恒定的,那么由此得到的电流也是恒定的。
在电路中,恒流源就是通过加入一个固定电阻,使得电流保持不变的一种电源类型。
2.实现方法实现恒流源的方法有多种,这里我们介绍两种最常用的方法。
(1)基准电压和调节电阻法此方法的主要原理是通过把调节电阻与基准电压串联,由基准电压分压而产生稳定的电流信号。
具体实现步骤如下:1) 选取一个稳定的参考电压源(可以是芯片内置的基准电压源或是一个高精度稳压器等),作为恒流源电路的基准电压源;2) 选取一个适当的电阻R1,与基准电压源串联,产生一个分压比为R1/(R1+R2)的电压信号;3) 选取另外一个可调电阻R2(也可以是可变电阻),此电阻与电路的负极相连;4) 在电阻R2和负极之间加入一个分流电阻R3,保证电路不被短路。
(2)模拟电流误差放大器法此方法是通过差动放大器的方式对电路进行反馈控制,保证输出电流恒定。
具体实现步骤如下:1) 选定一个操作放大器(Op Amp,即运放),并根据电路需要的电流输出范围和精度选择一种合适的模拟误差放大器(Error Amplifier );2) 选取一个小信号电源作为基准电压源(可以是芯片内置的电压基准源或是一个高精度稳压器等),并将其接到运放的正极;3) 选取一根集成的电流传感器(Current Sensor),并将传感器接到差动输入端;4) 通过更改反馈网络,将电路转换成差分放大器电路,然后将差分输入端连接到误差放大器的输出端;5) 动态调整放大器的增益和阈值,保证输入端和输出端的电压差恒为零,从而保证输出电流稳定。
恒流源的设计与实现
恒流源的设计与实现一、引言随着科技的不断发展,电子技术的应用越来越广泛,其中恒流源作为电子电路中常见的基本电路之一,被广泛应用于电源电路、调节电路等实际应用中。
本文将对恒流源的设计与实现进行探讨,以期能够为读者的电子电路设计工作提供帮助。
二、恒流源的基本原理恒流源,顾名思义,其输出电流应该是恒定不变的。
其基本电路原理如图1所示。
其中,V_be为晶体管的基极到发射极的电压,R_e为限流电阻,I_0为输出电流。
晶体管的输入电阻非常高,可以忽略不计,输出电流可以根据电阻定律推导出来:I_0≈V_be/R_e。
因此,当V_be一定时,输出电流也能保持恒定。
图1 恒流源的基本电路原理三、恒流源的设计方法1. 静态工作点的确定设计恒流源的第一步是确定静态工作点,即晶体管的偏置点。
一般情况下,我们会选择V_ce≈V_cc/2的工作点,其中V_ce为晶体管的集电极到发射极的电压,V_cc为电源电压。
2. 晶体管的选择选择晶体管时,一般先根据需要输出的最大电流来确定晶体管的类型,在满足最大电流需求的前提下,优先选择高电压、高电流系数、低噪声系数、低漏电流等性能较好的晶体管。
3. 限流电阻的选择限流电阻的选取需要根据晶体管的最大输出电流来确定。
一般情况下,限流电阻的值为几十欧姆至几百欧姆之间,以保证晶体管工作在恒定的电流状态下。
四、恒流源的实现方法1. 单级恒流源的实现单级恒流源的实现方法如图2所示。
其中V_1为电源电压,R_1、R_2为偏置电阻,Q_1为晶体管,R_e为限流电阻,I_0为输出电流。
通过选择不同的电阻值,可以实现不同电流范围内的恒流控制。
图2 单级恒流源电路图2. 串联恒流源的实现串联恒流源的实现方法如图3所示。
其中V_1为电源电压,R_1、R_2为偏置电阻,Q_1、Q_2为晶体管,R_e1、R_e2为限流电阻,I_0为输出电流。
与单级恒流源相比,串联恒流源的优点在于其输出电流范围更广,但其缺点是电路结构更为复杂。
恒流源电路图讲解 基于运放和三极管的恒流源电路设计
恒流源电路图讲解基于运放和三极管的恒流源电路设计大家好,这里是(程序员)杰克。
一名平平无奇的(嵌入式软件)(工程师)。
最近,杰克又开始不务正业,继续学习起了(硬件)电路的设计。
本篇推文主要内容包括:运放的虚短和虚断描述、简单恒流源(电路分析)。
最后通过一个由三极管/mos管、(运算放大器)组成的恒流源VI电路示例来演示实际的设计过程。
下面正式进入本章推送的内容。
01 原理介绍">分析过程:1. 根据运放的虚断路,同向输入端IN+、反相输入端IN-连线断开,R1与RL形成串联电路,有:I_in = I_RL;2. 根据运放的虚短路,同向输入端IN+与反相输入端IN-形成导线连接到GND,形成“Vin ->R1 - >IN-->IN+ ->GND”通路, 有:V_R1 = Vin/R1;3. 综合上述, 负载电流I_RL = Vin/R1;恒流源VI 电路恒流源VI电路描述利用(电阻)和运放,组成一个电压向电流转换(电压控制电流)的恒流源VI电路。
该电路可以把输入的电压转换成对应的电流,常用于使用电压去控制负载电流的场合。
恒流源VI电路分析简单恒流源VI电路如下图所示:分析过程:1. 根据运放的虚断路,同向输入端IN+、反相输入端IN-连线断开,反相输入端的电流几乎为0, 负载RL的电流完全由运放输出, RL和RL1组成串联电路, 有: I_RL = I_RL1;2. 根据运放的虚短路,同向输入端IN+与反相输入端IN-形成导线,形成通路:"Vin - >R1 - >IN+ - >IN-- >RL1 - >GND", R1和RL1组成串联电路有: I_RL1 = Vin * RL1/(R1 + RL1); 3. 综合上述, 负载电流I_RL = Vin * RL1/(R1 + RL1);恒流源应用场景恒流源电路在硬件电路设计和工程领域中具有广泛的应用。
恒流源的设计和测试
恒流源的设计和测试一、引言在电子工程领域中,电路设计是一个非常重要的环节,恒流源是其中不可或缺的一个器件。
恒流源在电子设备中的作用是作为电路中恒定的电流源,并且具有很好的稳压性能,能够自适应地调节电流输出,同时可靠性高,能够适应各种复杂的工作环境。
本文将以恒流源的设计和测试为主题,详细介绍如何设计和测试恒流源的相关知识和技巧。
二、恒流源的基本原理恒流源是一种基础的电路元件,它可以通过电路实现恒定的电流输出。
恒流源的工作原理是通过使用射极失调的晶体管来实现对电路中电流的控制,从而保持电路中的电流恒定不变。
恒流源主要有以下几个基本特征:1.电流恒定:恒流源的电流恒定不变,无论电路中的环境变化。
2.稳压性能好:恒流源具有很好的稳压性能,能够自适应地调节电流输出,从而保持电路的稳定性。
3.可靠性高:恒流源具有很高的可靠性,能够适应各种复杂的工作环境,并且长期稳定工作。
三、恒流源的设计参数在设计恒流源的过程中,需要根据实际需要确定设计参数。
根据不同的电路需要,恒流源的设计参数可能会有所不同。
通常的设计参数包括以下几个方面:1.基本电路参数:例如工作电压、输入电流、输出电流等,这些参数是实现恒流源所必需的。
2.电源参数:如稳压器、开关电源等,这些参数是电路运行中所必需的。
3.晶体管参数:如射极失调电压、工作区域、饱和电压等,这些参数是实现恒流源的核心。
4.电容参数:如输入输出端的直流电容、等效串联电容等,这些参数会对电路的稳定性产生影响。
四、恒流源的设计过程在进行恒流源的设计时,需要遵循一定的设计过程,以确保设计出的电路符合实际需要,并能够稳定地工作。
恒流源的设计过程包括以下几个基本步骤:1.确定电路拓扑结构:根据实际需要确定电路的拓扑结构,如基本电路结构、反馈电路等。
2.计算电路参数:根据电路结构和需要确定电路中各个元件的参数和数值。
3.选择元器件:根据计算得出的元件参数,选择合适的元器件,考虑到元器件的质量和可靠性等因素。
基于单片机控制的恒流源的设计
基于单片机控制的恒流源的设计一、恒流源的原理恒流源是一种能够输出稳定电流的电路,其原理是通过控制电路中的元件使电路输出的电流保持恒定。
在恒流源电路中,通常会采用反馈控制的方式来实现恒流输出。
二、恒流源的设计步骤1. 选择合适的电源:首先需要选择一个合适的电源,根据实际需求选择直流电源或交流电源,并确定所需的电流范围。
2. 选择恒流源控制器:根据所需的电流范围和控制精度,选择合适的单片机作为恒流源的控制器。
常见的单片机有51系列、AVR系列、STM32系列等。
3. 设计反馈控制电路:根据所选的单片机,设计反馈控制电路来实现恒流输出。
反馈控制电路通常包括电流传感器、运算放大器、比较器等元件。
4. 编写控制程序:根据所选的单片机,编写控制程序来实现恒流源的控制功能。
控制程序需要读取电流传感器的信号并与设定的目标电流进行比较,根据比较结果控制输出电路的开关状态。
5. 调试和优化:完成控制程序的编写后,需要进行调试和优化,确保恒流源能够稳定输出所需的恒定电流。
可以通过调整反馈控制电路的参数、增加滤波电路等方式来优化恒流源的性能。
三、恒流源的应用范围恒流源广泛应用于各种需要稳定电流的场合,例如LED照明、电化学实验、电池充放电测试等。
在LED照明中,恒流源可以提供稳定的电流驱动LED,确保LED的亮度和颜色一致;在电化学实验中,恒流源可以提供恒定的电流用于电解过程;在电池充放电测试中,恒流源可以模拟负载,对电池进行充放电性能测试。
总结:基于单片机控制的恒流源的设计,通过选择合适的电源、单片机和设计反馈控制电路来实现稳定的电流输出。
恒流源广泛应用于LED照明、电化学实验、电池充放电测试等领域,为这些应用提供稳定可靠的电流驱动或负载。
设计恒流源需要注意选择适合的元件和参数,并进行调试和优化,以确保恒流源的性能达到设计要求。
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恒流源设计摘要:按照设计要求,本文对恒流源的几种方案进行了比较和分析。
本设计采用推挽拓扑结构为恒流源主功率电路,以SG3525为PWM控制器,对输出电流进行差分取样线性放大,进而控制输出电流达到恒流的目的。
单片机部分采用AT89S52芯片,使用带串行控制10位A/D芯片对电路进行采样从而获得输出电压、电流以测量显示,通过对输出电流和输出电压的运算,达到短路保护的目的。
采用TI公司的双路比较器TLC372构成过压保护电路。
测试结果表明,该环路系统稳定可靠,能够达到各项指标要求。
关键字:PWM 推挽差分一、方案论证与比较根据题目要求,设计方框图如下:图一总体方框图(1)主回路选择恒流源的主电路是恒流源的功率部分,主电路的选择主要有两种方案。
方案一:采用全桥拓扑,该拓扑的变压器双向励磁,容易达到大功率,因为半桥上的两个MOS管交替导通关断,开关管断态时承受的峰值电压为电源电压。
这种拓扑结构复杂,成本高,有直通的问题,需要复杂的多组隔离电路,适用于高压大功率的电源。
方案二:采用推挽拓扑,两只MOS管交替导通,驱动简单,输出功率较大。
开关管关断时承受两倍电源电压,基于成本和本题的输入电压、输出功率较小的特点,故选择此方案。
(2)辅助电源的选择由于本题要求只能有一路输入电源,而输入电压为20V~40V。
需要辅助电源,从而有效的保护MOS管,有下面三种方案选择方案一:用7812稳压芯片产生12V 的电压,7812的最大输入电压为35V ,而本题的最大输入电压为40V ,不符合题目要求。
方案二:用SG3525做一个稳压电源,此方案的稳压电源的静态损耗大,小电流的情况下,稳压电源的效率低。
方案三:采用最简单的降压拓扑结构buck ,TI 公司的TL2575HV-12芯片将脉宽调制、功率开关管集成,电路简单,输入电压变化范围大(15V —60V ),输出电压纹波小于10mV 。
综上所述,我们选择方案三。
(3) 电流采样为了恒定输出电流,需要对输出电流采样。
电流采样主要有三种方案。
方案一:用电阻采样,在负载的上串联一个高精度的小电阻,取其两端电压进行差分放大,此方案需要在采样电阻两端加电桥衰减共模电压,为了避免差分运放的反相输入阻抗和同相输入阻抗对电桥平衡的影响,需要在差分放大输入端加跟随器,采样电阻两端的电压会在电桥上衰减,差放的放大倍数应适当补偿。
此方案存在输出电压零点漂移的情况。
方案二:采用霍尔电流互感器。
利用霍尔效应将输出电流转换为电动势输出,其输出电动势的大小H H O U K I B =,其中H K 表示霍尔器件的灵敏度。
霍尔传感器有体积小、坚固、频率响应宽、动态范围大 、可靠性高的优点。
但它的转换效率低,温度漂移大 ,在本题中要求精度比较高的情况下,需要进行温度补偿。
方案三:采用交流互感器,此方案需要在两个MOS 管接地点进行电流采样。
交流互感器的初级匝数为N1,原边电流1I ;次级匝数为N2,次边电路1212N I I N =,将2I 线性放大后进行控制。
此方案可直接控制输入电流 ,其响应速度最快,由于MOS 管的开关频率为20K ,输入电流的频率为40k ,如此高的频率,交流互感器的铁心损耗不容忽视。
考虑到本设计的输出电流较小,开关频率较高的特点,我们选用方案一。
二、 电路设计与参数计算1.DC-DC 恒流主控电路图二 功率主电路图根据题目要求,输入电压为20—40v ,最大输出电压、电流为20V 、2A ,故最大输出功率(202)40Po UoIo W W ==⨯=,为了保证能够输出最大功率,变压器选用EI33。
为保证最大输入电压与最大占空比下磁芯不会饱和,根据法拉第定律有初级匝数1()14M A X M A XM U D N B fS=匝,其中MAX D =0.4,1()MAX U =40V ,M B =2000Gs ,f =20kHz 。
由于变压器次边最大电压是20.7V ,初级的最小电压1MIN U ,变比1120122()MIN ON MINMAX MAX DF N U T U n N U U U T===+(2onT T= 0.8,1MIN U =20V ,0MAX U =20V ,DF U =0.7V ),此处为了增大变压器磁芯的饱和安匝数和充分利用变压器窗口,适当加了气隙。
输出滤波电感0()()()()0.05)M A X O M A X D C M I N OM A XV T VTLO I I==(0()MAX V =20V,T=50uS,()O MAX I =2A ,()O MAX I =20()DC MIN I )。
整流二极管要求响应速度快,应选用快恢复二极管,允许通过的最大电流大于要求的最大输出电流2A ,耐压值大于两倍的输出电压即大于40v ,MBR20100反向恢复时间RR T 约60~70ns,反向工作峰值电压RRM V =100V ,正向最大电流,最大正向压降F V =0.7V ,可以满足电路设计要求。
由于推挽拓扑的开关管电压应力是()2IN MAX U =80V ,采用MOS 管IRF530可以满足要求,其DS V =100V 、()DS ON R =0.14Ω、()D ON I =14A 。
SG3525振荡频率由5脚和6脚的电容和电阻及死区调节电阻共同决定,1(0.73)T T D f C R R =+,这里T C =0.01uF ,T R = 6.8K ,D R =100欧姆。
恒定电流是通过在负载上串联一个高精度0.1欧姆的电阻,通过差分放大器将采样电阻两端的电压放大,此处放大10倍,差分放大器的输出电压送到SG3525的1脚,与2脚设置的电压相比较,动态调节输出电流,使输出电流基本不变,通过改变2脚和给差分运算放大器加偏置,从而实现输出电流从0.1A 到2A 的调节。
在SG3525的1脚和9脚之间放置PI调节器,可以对输出电流进行较为精确的调节。
如下图示图三 PI 调节1Tf out ref in i t in in R V V V V d R R C =--⎰(其中in T R C =),此处电容取Cf=0.1uF ,Rin=5.1k ,T=5.1mS 。
2.取样电路的设计及计算2.1输出电流、电压采样电流取样是在负载串联一个精密的0.1欧姆电阻,再取两端的电压送入运放进行差分放大,此处放大10倍。
考虑Rs 两端的电压在电桥上会衰减6—8倍左右,差分放大应适当补偿,故76 5.1R R K ==,89100R R k ==。
差分运放的输出一路送到SG3525的一脚与2脚的电压比较,实现恒流功能。
一路经过跟随器以后,通过两个电阻分压送到ADC=(Vin*Vref)/1024,其中Vref 为参考电压,这里取5V ,Vin 为选定的输入引脚上的电压;通A/D 芯片TLC1549芯片Vin ,十位ADC 分辨率分辨精度为Vref/1024;对于 过A/D 采样,单片对差分运放的输出电压进行运算,进而显示电流值。
图四 电流取样电路电压取样是在负载两端并联两个串联的大电阻,取样的电压一路送到TLC372的正相输入端,当输出电压大于20V 时,比较器输出高电平,送到或门的1输入端,或门输出的高电平送到3525的10脚,关闭芯片的输出,实现过压保护。
一路送到A/D 输入端,单片机通过运算得到输出电压,进而显示输出电压。
图五 电压取样与过压保护2.2短路保护短路保护是单片机通过对输出电压电流的采样值进行运算,如果运算运算结果小于0.5,即输出高电平到或门的2输入端,或门输出高电平到3525的10脚。
短路保护图六过压保护及过流保护电路三:测试仪器,测试方法以及数据1.TDS1002 60MHz 1GS/s 双通道数字存储示波器2.YB 1732A 3A直流稳压电源3. 数字万用表DT9205 精度:3.5位电流测试方法:将电流表与负载串联于输出端电流表直流档20A,内阻为0.06Ω4. 负载:BX 7—12滑线变阻器0~75Ω测试结果:1 、电源源效应特性电源输入电压为20.0V~40.0V,负载分别为18、9欧姆,测量输出电压。
2、电源负载效应当输入电压为30V时,输出负载变化时,测量输出电流的稳定度输入电压为30V,负载为90欧姆、18欧姆、9欧姆三个固定值,测试输出电流纹波。
注:此处测量纹波采用示波器的交流耦合,记录交流纹波的峰峰值Vpp,计算输出电流纹波Ipp4、效率时,负载和3中一样,测试电源的整机效率当输入电压30.0V5、电源保护功能输入电压30.0v,测试电源的过流保护和过压保护功能6、电流、电压显示输入电压30V,设置输出电流值,测试电流、电压显示精度表6显示测量四、测试结果分析1)误差来源2)损耗分析3)读数误差五、参考资料[1] Abraham I .Pressman.《开关电源设计》第二版.电子工业出版社.2008.9[2]廖东初聂汉平.《电力电子技术》.华中科技大学出版社.2007.9.1附录:PWM电路附图一PWM电路图附图二辅助电源电路图附图三整体电路图。