小功率电流源设计 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。
电流源电路 howland电流源电路
电流源电路howland电流源电路最近研究了一些典型的电流源电路。
阅读了几遍经典的电流源电路设计应用手册。
结合工作中的经验把它他整理出来分享给大家。
力争在这一系列文档里，把常见的电流源电路分析全面。
电流源电路【1】howland电流源电路（一） 第一小节，先从我最近刚刚设计的一个howland电路开始。
一个项目要求将交流电压信号变化为输出+/-50mA的交流电流信号，以便长距离传输。
输入信号为有效值为+/-5V的50Hz交流电压信号。
信号误差要保持在1%以内。
供电用+/-12V到+/15V都可以。
这个电路可以用分立器件来设计，用运放驱动一个AB类功放。
AB类功放的输出端串联一个电阻作为取样电阻。
电流流过取样电阻形成的电压信号即为反馈信号。
这样设计有突出的缺点，使用分立器件较多，输出器过于复杂，还不易控制精度。
因此本文推荐一个更为简单的电路howland电流源电路。
Howland 电路的基本原理图如下：其中X1G表示理想运放。
根据理想运放的虚短、虚断特性我们可以推导出此howland电路输出电流与输入电压VP，VM的关系公式如下:[2] 在实际的电路设计中我们通常使得RX=RF and RZ=RI。
这样上面的公式就可以简化为： 电路输入的信号是单极性电压信号，可以把VM接地，即电压为0。
这样可以进一步简化公式来确定各电阻的值。
电流源电路【2】howland电流源电路（二） howland电路设计原理。
方案设计如下图： 电路选用最大可以输出200mA的大电流运放OPA551。
使用单运放来实现高精度的正负电流输出。
OPA551的最大失调电压为5mV。
而本设计要求的最大输入信号为7.071V。
因此失调电压的影响会小于0.1%。
电流流过的四个高精度电阻R5-R8形成的电压信号作为反馈信号反馈给正输入端电阻R4。
使用四个电阻的原因是，四个电阻可以分担输出的电流，保证电阻的产生的热量远低于额定功率; 再则这样可以匹配出更精确的阻值。
医用小功率半导体激光器可调驱动电源的设计
７ ５
严格 ． 半导体激光器的发光特性 如图 ２ 所示 ． 从图 ２ 中可 以看 出， 一定温度下 ， 在 当驱动电流低 于阈值电流时 ， 激光器输 出光 功
率 ／近似为零， ９ 半导体激光器只能电流的增大而迅速增加
并呈线 性关 系 ． 在实际应用 中必须对激光二极 管提 出两个要 求 ， 一是较低 的门限电流 ， 二是稳定的 Ｐ—Ｉ 曲线 ． 我们 用异质结来
医用小 功 率半 导 体 激 光 器可 调 驱 动 电源 的设 计
闫战强， 毛海涛 ， 张锦龙
（ 河南大学 物理与信息光 电子学 院， 河南 开封 ４ ５ ０ ） ７ ０ ０
摘
法．
要： 半导体激光器的稳定性更取 决于电流控制 器． 实际 中的电流源在应 用于半导体 激光器 中的时候 ， 仍有
．
Ｋｅ ｒ ｓ ｓｍ ｉ ｎ ｕ ｔ ｒｌｓｒ ； ｒｖｎ ｏ ｒｅ ｌｗ —ｓａｔ ｙ ｗｏ ｄ ：ｅ ｃ ｄ ｃｏ ｅ ｓ ｄ ｉｉｇ ｓ ｕ ｃ ；ｓ ｏ ａ ｏ ｔｒ
０ 引言
半导体激光器 （ Ｄ） Ｌ 具有 环保 、 体积小 、 重量轻 、 低 、 成本 稳定性好 、 驱动电压低 等特 点． 随着其 技术 日趋 成熟 ， 目前 已在通
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第２ ２卷第 ５ 期 ２０ ０ ６年 １ ０月
商 丘 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ ０ ＨＡ ＱＩ ＡＣ Ｒ ＯＬ Ｅ Ｆ Ｓ ＮＧ Ｕ ＴＥ ＨＥ ＳＣ Ｌ ＧＥ
Ｖｏ ．２ １２ Ｎｏ ５ ． Ｏｃｏ ｅ ， ０ ６ ｔｂ ｒ ２ ０
许 多需要 改进的地方． 本文描述 了一种用 于驱动在 医疗 器械 中所使 用的小功率半导体激光 器的新型 电源的设计方
基于sdc3321小功率开关电源的设计
电力电子Power Electronic电子技术与软件工程Electronic Technology&Software Engineering 基于SDC3321小功率开关电源的设计文/杜国清(广州大学松田学院广东省广州市511370)摘要：本文阐述的以SDC3321为控制芯片，搭配外围电子元件构成小功率开关电源，并对外围电子元件的选择进行分析说明。
该电源可以作为便携式音频设备和电子玩具的充电器使用。
关键词：原边反馈；双绕组架构；开关电源1引言在日常生活中，开关电源作为各种电子设备中不可缺少的组成部分，它的性能直接影响着电子设备的各项指标和可靠性。
以往开关电源的设计通常采用控制电路与功率管相分离的拓扑结构，这种方案存在着成本高、系统可靠性低等问题。
随着高频开关电源技术的发展，新型智能高频开关电源集成芯片也越来越多，SDC3321就是其中一款具备高效率低待机功耗的原边反馈小功率电源控制芯片，本文设计应用它构成高效低成本的电源电路，介绍其设计原理和方法。
2SDC3321芯片介绍2.1SDC3321芯片功能描述SDC3321是一款高度集成的AC-DC反击拓扑电源控制芯片，采用原边反馈，省去反馈绕组，内置自供电模块和耐压达850V 功率管，工作在DCM模式，使用频率调制技术，降低EML在85VAC-265VAC的电压范围内实现CC模式和CV模式，芯片内部具有过压保护、欠压保护、输出短路保护、过温保护和内置输出补偿等功能。
2.2SDC3321的引脚功能SDC3321引脚如图1所示，采用SOP-7封装，共七个引脚，具体功能如下：①脚Vcc为供电引脚：外接电解电容，电源上电后，芯片内部的电流源给VCC脚的电容充电，电容上的电压达到芯片工作电压时，芯片正常工作，VCC电容电压给IC供电。
当VCC电容电压低时，芯片自供电线路再次给VCC电容充电，以保证芯片正常稳定工作。
②脚FB为电压反馈脚，是调节电源电压的引脚，输出电压由FB脚的电阻分压控制，分上拉电阻和下拉电阻。
一种简易数控直流电流源的设计
” 步进调整功 能， ＤＡ转换模块可 以控制 最小步进 ， 用 ／ 故用单片机
可 以很容易控制本 设计电流 源工作 。
２ 恒流源的产生
恒流源 电路的实现是通过单片机控制 ＤＡ转换器 ， ／ 通过设置运算放 大器 的参考 电压值来控制 电流源产生恒流电流。 利用三极 管电流源 电路 原理 ， 了提高稳定度 ． 为 在射极加入一大线径康铜丝 电阻 ， 因康铜丝温度 系数很小 ， 大线径 可以使其温度影响降到最小 。 由于使 用单管 ， 使得纹波
图 ２ 单片机控制原理图
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李小松
一种简易数 控直流电流源 的设计
阻是标准的高精度电阻 （ 康铜丝绕制 ） ， 所以其上的 电压只跟回路中电流有 关 系， 达到输出恒定 电流的 目的， 通过运算放 大器进行开环放 大后控制三 极管的基极， 产生恒定的电流输出。显示部分采用高精度 ＡＤ芯片采样标 Ｉ 准电阻上的电压值 ， 并根据 ＩＵＲ来计算显示 电 ＝Ｉ 流值 。 电流源恒定 电流的产生是本设计系统 的最主要部分 。 因输出电流的 范围、误差大小以及纹波电流等要求都必须通过本部分 电路来实现 ， 所
２０ 年 第 １ ０６ ６卷 第 １ 期 ５
一
种 简易数控 直流电流源的设计
李小松
（ 太原科技 大学 电子信息工程学院 ， 山西太原 ，３０４ ００２ ）
摘
要 ： 绍了一种 简易数控直流电流源的设 计。该电流源主要 由数 字控 制部分和 恒 介
流源产生 电 部分组成 。 中单片机 为 系 的核心控制器 ， 路 其 统 此外还 包 括键盘输入模块、 Ｌ Ｄ液晶显示模 块以及 Ｄ Ｃ Ａ转换模块 。在 电流源 中主通路上 ， 选了两个功 率比较 大的 模拟 器件 Ｌ ３ ８ ｒＰ２ ， 定可靠地输 出 ２ Ｍ ３ 和 Ｉ １２能稳 ’ Ｉ Ａ的最大 电流。 关键词 ： 片机 ；／ ； 单 ＤＡ 数字控制 ； 电源 直流
低噪声高速低功耗运放设计与实现
低噪声高速低功耗运放设计与实现运放（Operational Amplifier，简称 OP-AMP）是一种用于信号放大和处理的电子器件，广泛应用于模拟电路中。
低噪声、高速和低功耗是现代运放设计的重要目标。
首先，为了实现低噪声设计，我们可以采取以下几种方法：1. 降低输入等效噪声电压密度（Input Equivalent Noise Voltage Density，简称 INVD）：选择低噪声的晶体管或放大器结构，使用低噪声电阻，并采取阻抗匹配的措施。
2.减小前级放大器的噪声系数：通过增大前级放大器的带宽，降低其噪声系数。
可以通过增大传输电导，降低内部抵消电导，增加前级放大器的输出电导来实现。
3.减小反馈电阻的噪声：通常使用反馈放大电路来降低放大器的噪声，但是反馈网络中的电阻也会引入噪声。
采用尽量大的反馈电阻来减小噪声，但不能过大，否则会增加放大器的失真。
其次，为了实现高速设计，可以采取以下措施：1.选择高带宽的晶体管：晶体管的带宽是实现高速设计的基础。
选择带宽高、速度快的晶体管，可以提高运算放大器的工作速度。
2.优化放大器电路结构：合理设计运放的电路结构，降低电路中的不必要电容和电感，减小传输延迟，提高工作速度。
3.优化电源电路：提供高速低噪声的稳压电源，减小电源波动对运放的影响，提高稳定性和工作速度。
最后，为了实现低功耗设计，可以考虑以下几个方面：1.选择低功耗的晶体管：现代CMOS工艺的晶体管具有功耗较小的特点，在设计过程中，可以选择合适的晶体管类型，并对其进行合理的偏置设计。
2.优化功率耗散的电路结构：通过合理设计电路结构，减小功率耗散，例如采用单位电流源偏置电路来降低静态功耗。
3.降低供电电压：供电电压的降低可以降低功耗，但同时也会影响放大器的增益和带宽。
需要在功耗和性能之间进行权衡。
综上所述，低噪声、高速和低功耗是运放设计的重要目标。
在具体的设计过程中，需要根据实际应用的需求和限制进行权衡，采取合适的方法和措施来实现这些目标。
高精度低功耗电流采样电路设计
高精度低功耗电流采样电路设计陈艳;沈放;杨凡【摘要】为了实现低功耗高精度电流检测,设计了一种基于运算放大器的具有对称结构的电阻采样结构,该结构不仅实现采样电压和采样电流的高线性度,而且能实现对微弱采样信号的可靠检测.设计的电路架构中包含5个电流-电压转换阶段,基于Hspice仿真,设计电路内部匹配电阻网络,以减小输入失调电压对采样的影响,拓展共模输入范围.该采样电路架构通过某0.35μm BCD工艺实现,版图面积仅为0.12 mm2,实测结果证明其工作电流小于1μA,采样电压检测精度高达5 mV,且具有高速响应能力.【期刊名称】《电子器件》【年(卷),期】2018(041)005【总页数】5页(P1211-1215)【关键词】微电子电路;电流采样;Hspice;高精度;低功耗【作者】陈艳;沈放;杨凡【作者单位】南昌大学科学技术学院,南昌330029;南昌大学科学技术学院,南昌330029;江西科技师范大学通信与电子学院,南昌330013【正文语种】中文【中图分类】TN432电流采样电路在电源管理类芯片及系统中不可或缺[1-4],在各种开关变换器、电子产品适配器、功率放大器以及二次电源中均有广泛的应用。
然而,在如存储器、传感器等对功耗、精度、速度有严格要求的场合,传统检测方式的效果差强人意,难以满足日益严苛的应用需求。
如文献[5]中提到的在功率开关管旁并联采样管,基于比例采样的思路检测电流。
该检测方式虽简单易行,然而由于采样管和功率管的漏源级电压并不相同,因此沟道长度调制效应明显,同时由于采样管和功率管的个数比较大,所以难以在版图上实现良好匹配且后续电路仍需电流-电压转换电路。
因此,这种采样方式的检测精度较低且功耗较大。
文献[6-7]中提到的基于电阻采样的检测方式克服了采样精度较低的问题,然而由于采用常规比较器进行电压判别,因而难以实现低功耗应用。
本文立足于对现有检测机制的原理和不足的分析,提出一种具有超低待机功耗同时具有高采样精度的新型电流检测架构,如图1所示。
基于TOPSwitch-Ⅱ的小功率通用开关电源的快速设计
文章编号： ０— ６（０７０— ９— １ ９ ６４２０）６ ０１ ３ ０ ３ ０ ０
ｊ 豫钳滴 ≮ 嘲
基 于 Ｔ Ｓ ｉ ｈ Ⅱ的 小 功 率 通 用 开 关 电 源 的 快 速 设 计 ＯＰ ｗ ｔ 一 ｃ
何 超 ， 丹 丹 郑
（ 武汉理工大学东院 自动化学院 ， 湖北 武汉 ，３ （ ０ ４ ０｝ ） ７
输 出
１ 开 关 电 源 工 作原 理
开关 直流稳压 电源是基 于方 波 电压 的平 均值 与其
占空 比成正 比以及 电感 、 电容 电路 的积分 特性 而 形 成 的 。其 基本 工作原 理是 ， 先对 输入交 流 电压整 流 ， 而 从 形成脉 动直 流 电压 ， 过 Ｄ － Ｃ变换 电路 变 压 ， 通 经 ＣＩ ） 再
中 图分 类 号 ： ８ ＴＮ ６ 文 献标 识码 ：Ａ
Ｑｕｃ ｓｇ ｆＳ ｌ Ｐ ｗｅ ｒｅ ｔＳ ｔｈＰ ｗｅ ｓ ｄｏ ｐ ｗｉ ｈ １ ｉｋＤｅｉｎｏ ｍａｌ ｏ ｒＣｕ ｒｎ ｗｉｃ ｏ ｒＢａｅ ｎ Ｔｏ ｓ ｔ －Ｉ — ｃ
Ｈ Ｅ Ｃｈ ｏ ＺＨ Ｅ ａ。 ＮＧ ｎ ｄ ｎ Ｄａ － ａ
０ 引 言
直流稳 压 电源是 现代 电力 电子系统 中的重要 组成 部分 ， 的直流 电源 系统 是 高 质 量现 代 电子 系统 的重 好 要保证 。开关 电源本 身 种类 繁 多 ， 计方 法也 复 杂 多 设 样， 因此研 究一种 简 洁 的方 法 去快 速 设 计 出 所需 要 的 通 用型高 效率 ， 廉价 格 的开关 电源是很 有必 要 的 。 低
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通 馋 电 潦 技 术
２０ 年 １ 月 ２ ０７ １ ５日第 ２ ４卷第 ６ 期
Ｔｅｅ ｏ Ｐ ｗｅ ｅ ｎ ｌ ｇ ｅ ｌ ｃ ｍ ｏ ｒＴｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ Ｎｏ ．２ ，２ ０ ，Ｖｏ ． ２ ． ６ ｖ ５ ０７ １ ４ Ｎｏ
模电课程中Widlar微电流源电路教学分析
模电课程中Widlar 微电流源电路教学分析*王浩，李祥振，欧毅（杭州电子科技大学通信工程学院，浙江杭州310018）镜像电流源技术是模拟集成电路中的重要技术，用于提供偏置电流和作为有源负载[1-2]。
其中的威尔逊电流源（Wilson Current Mirror ）是在泰克（Tektronix ）公司[3-4]工作的集成电路设计工程师George R.Wilson 在1967年提出的改进型镜像电流源技术，较好地解决了基本镜像电流源的Early 电压效应，具有较高的输出电阻。
[5]（George R.Wilson 和同样在泰克公司的Barrie Gilbert 相互挑战，经过一夜的时间找到一种改进的镜像电流源，而且仅含有三个晶体管，最后George R.Wilson 赢得了挑战。
）镜像电流源在集成电路中实现较小电流值的电流源时由于需要阻值大的电阻而比较困难。
Widlar 微电流源（Widlar Current Source ）电路[6-7]（如图1所示）是由当时在仙童半导体公司（Fair-child ）工作的Robert John Widlar （具有传奇色彩的集成电路设计工程师[8]）在1965年发明的可以在集成电路中以较小的电阻实现电流值较小的电流源，该电流源被应用在Robert John Widlar 当时设计的非常成功的μA709运算放大器上[9]。
微电流源电路可以应用在运算放大器（μA709、LM709、μA741）、带隙基准电路[10-12]以及甲乙类功率放大电路（用于克服交越失真）中。
图1Widlar 微电流源电路Widlar 微电流源电路是华科版电子技术课程中的基本电路之一[1]，该电路输出的（微小）电流基本恒定（输出电流值基本不随负载变化而变化），教科书中的分析较为简略，论文结合高等数学基本知识（二元函数的泰勒近似）和电路基本分析方法（节点电压法）对该电路进行了较为详细的理论仿真分析（即如何求解输出电流）。
led照明驱动电路设计与实例精选
led照明驱动电路设计与实例精选LED（Light Emitting Diode）是一种半导体光电器件，在现代照明领域得到广泛应用。
要实现LED的照明功能，首先需要设计相应的驱动电路，以保证LED的正常工作。
本文将介绍LED照明驱动电路的设计原理和实例精选。
LED照明驱动电路设计原理LED照明驱动电路的设计原理主要包括功率转换和电流控制两个方面。
1.功率转换：LED照明需要将输入电源的直流电能转换为适合LED的电流和电压。
常见的功率转换方式有线性功率转换和开关功率转换两种。
线性功率转换方式简单，但效率低，常用于小功率LED照明。
其中，电阻器限流电路和电流源限流电路是两种简单的线性驱动电路。
电阻器限流电路通过串联电阻器来限制LED的电流，但有功率损耗大的缺点。
电流源限流电路通过电流源和电阻器来限制LED的电流，有着更好的稳定性和效率，但制作复杂。
开关功率转换方式包括开关转换器和开关稳流源两种。
其中，开关转换器常见的有降压型、升压型和降升压型。
降压型开关转换器是最常用的驱动方式，将输入电源的电压通过开关元件和电感器转换为合适的电流和电压供给LED。
升压型开关转换器将输入电源的电压升高后供给LED，用于高亮度LED或串联LED。
降升压型开关转换器既能将输入电压降低，也能将输入电压升高，被用于某些特殊应用场景。
2.电流控制：为了保证LED的亮度稳定，需要通过电流控制来调节LED的工作电流。
常见的电流控制方式有恒流源控制和PWM（脉宽调制）控制。
恒流源控制通过稳流电源或电流源来提供固定的工作电流，保证LED的亮度稳定。
PWM控制通过调节开关元件的导通时间占空比，控制LED的亮度。
PWM控制有较高的效率，但可能引起视觉疲劳或视觉闪烁。
LED照明驱动电路实例精选以下是几个常见的LED照明驱动电路实例：1.电阻器限流电路电阻器限流电路是最简单的LED驱动电路，将LED直接与电源串联，通过串联电阻器来限制电流。
但由于电阻器会有功率损耗，效率较低，只适用于小功率LED照明。
基于DPA—Switch的小功率四路输出开关电源设计
同等 功 率 的线 性 稳 压 电 源相 当 。但 其 功 率 显 著 提 高 ， 积 和重 量减 小 近一 半 ， 有 良好 的应 用 前 景 。 体 具
目前 已有 十 大系列 ，０ １０多种型号 的 产 品。
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｗｅ ｏ ｒ ｆ ｕ － ｕ ｐ ｔＳ Ｐ ａ ｅ ｎ ＤＰ ｓｇ ｆｌ ｏ ｒｐ ｗｅ ｏ ｒ ｏ ｔ ｕ Ｍ Ｓ ｂ ｓ ｄ ｏ Ａ－ ｗｉｃ Ｓ ｔｈ
ＬＡＮ ｎ ，ＨＵ ａ ｇ ａ Ｈｏ ｇ Ｇｕ ｎ —ｙ ｎ，ＺＨＡＮＧ － ｉ ＹＥ ｎ Ｌｉ ｗｅ ， Ｂｉ
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基 于 Ｄ Ａ Ｓ ｉ ｈ的小功 率 四路 输 出开关 电源设计 Ｐ — ｗｔ ｃ
●新 特 器 件 应 用
— ９ ４一
基于 Ｄ Ａ— ｗ ｔｈ的小功率 四路输 出开关 电源设计 Ｐ Ｓｉ ｃ
蓝 宏，胡广 艳，张 立伟， 斌 叶
（ 北京 交通 大 学 电气 工 程 学 院 ， 京 １ ０ ４ ） 北 ００ ４
１ 引 言
单 片开 关 电源 集成 电路 具有 高 集 成度 、 高性 价
ห้องสมุดไป่ตู้
影响 。
图 １是 Ｄ Ａ— ｗｔｈ系 列 器 件 内部 功 能 框 图 。 Ｐ Ｓ ｃ ｉ 主要 由高 压 电流 源 、． Ｖ并 联 调 整 器 、软启 动 电 ５８ 路、 内部 欠 压 比较器 、 电流 限制 调 整 电路 、 电流 限制
（ ｈｏｏＥ ｃｉ ｌ ｎｉ ｅｎ， ｅｉ Ｊ ｏ ｎ ｎ ｅ ｉ， ｅ＇ ０４， ｈ ａ Ｓ ｏｌ ｌ ｔ ａＥ ｇ ｅｒｇ Ｂｉ ｇ ｉ ｔ ｇＵｗ ￣ｔ Ｂ￣ ｇ１ ０４ Ｏ／ ） ｃ ｅｒ ｎ ｉ ｆ ｃ ｊ ｎ ａｏ ｙ ｌ ０ ｉ ｎ ｈ
电流源电路
电流源电路电流源电路【1】howland电流源电路（一）最近研究了一些典型的电流源电路。
阅读了几遍经典的电流源电路设计应用手册。
结合工作中的经验把它他整理出来分享给大家。
力争在这一系列文档里，把常见的电流源电路分析全面。
第一小节，先从我最近刚刚设计的一个howland电路开始。
一个项目要求将交流电压信号变化为输出+/-50mA的交流电流信号，以便长距离传输。
输入信号为有效值为+/-5V的50Hz交流电压信号。
信号误差要保持在1%以内。
供电用+/-12V到+/15V都可以。
这个电路可以用分立器件来设计，用运放驱动一个AB类功放。
AB类功放的输出端串联一个电阻作为取样电阻。
电流流过取样电阻形成的电压信号即为反馈信号。
这样设计有突出的缺点，使用分立器件较多，输出器过于复杂，还不易控制精度。
因此本文推荐一个更为简单的电路——howland电流源电路。
Howland 电路的基本原理图如下：其中X1G表示理想运放。
根据理想运放的虚短、虚断特性我们可以推导出此howland 电路输出电流与输入电压VP，VM的关系公式如下:[2]在实际的电路设计中我们通常使得RX=RF and RZ=RI。
这样上面的公式就可以简化为：电路输入的信号是单极性电压信号，可以把VM接地，即电压为0。
这样可以进一步简化公式来确定各电阻的值。
电流源电路【2】howland电流源电路（二）根据上一小节的要求和howland电路设计原理。
方案设计如下图：电路选用最大可以输出200mA的大电流运放OPA551。
使用单运放来实现高精度的正负电流输出。
OPA551的最大失调电压为5mV。
而本设计要求的最大输入信号为7.071V。
因此失调电压的影响会小于0.1%。
电流流过的四个高精度电阻R5-R8形成的电压信号作为反馈信号反馈给正输入端电阻R4。
使用四个电阻的原因是，四个电阻可以分担输出的电流，保证电阻的产生的热量远低于额定功率; 再则这样可以匹配出更精确的阻值。
12V直流稳压电源的设计 (1)
参数型稳压电源电路简单，主要是利用电子元件的非线性实现稳压，例如一只电阻和一只稳压二极管即成参数稳压器。按调整元件的工作状态分，有线性稳压电源和开关稳压电源。
反馈调整型稳压电源具有负反馈闭环，是闭环自动调整系统，它的优点是技术成熟，性能优良、稳定，设计与制造简单；缺点是体积大，效率低。
1
当今，电子产品已普及到工作与生活的各个方面，其性能价格比愈来愈高，功能愈来愈强，供电的电源电路在整机电路中是相当重要的。它的性能直接影响整个电子产品的精度、稳定性和可靠性。电压稳定的方式，由传统的线性稳压发展到今天的非线性稳压，电源电路也由简单变得复杂，电源技术正从过去附属于其他电子设备的状态，逐渐演变成一个独立学科分支。目前生产的直流稳压电源种类很多，主要分类方法是按调整元件的工作状态分类，其次还可以从其它不同角度来分类：
2
2.1
设计一个±12V简易直流稳压电源，满足：
1．当输入电压在220V交流时，输出直流电压为±12V。
2．输出电流为1A，容量为24W。
3．输入端须设上电指示灯，输出端须具备短路和过流保护功能。
2.2
1.绘制出所设计的直流稳压电源的系统框图，并分析各组成部分的功能及工作原理。
2.设计出每个功能方框图的具体电路图，并根据所提供的技术参数的要求，计算出电路中所用元件的参数值，最后按工程实际确定元件参数的标称值。具体参数要求：变压器的额定电压、额定电流、额定容量、电压比；整流元件的型号；电阻的阻值和功率；电容的容值和耐压以及类型；稳压块型号等。
3
通常直流稳压电源使用电源变压器来改变输入到后级电路的电压。电源变压器由初级绕组、次级绕组和铁芯组成。初级绕组用来输入电源交流电压，次级绕组输出所需要的交流电压。通俗的说，电源变压器是一种电→磁→电转换器件。即初级的交流电转化成铁芯的闭合交变磁场，磁场的磁力线切割次级线圈产生交变电动势。次级接上负载时，电路闭合，次级电路有交变电流通过。
TNY264开关电源的应用电路图
TNY264开关电源的应用电路图TNY264开关电源的应用电路图系列产品可广泛用于23W以下小功率、低成本的高效开关电源。
例如，IC 卡付费电度表中的小型化开关电源模块，手机电池恒压／恒流充电器，电源适配器（Powe rsupplyadapter），微机、彩电、激光打印机、录像机、摄录像机等高档家用电器中的待机电源（Standbypowersupply），还适用于ISDN及DSL网络终端设备。
使用便于实现开关电源的优化设计。
由于其开关频率提高到132kHz，因此高频变压器允许采用EE13或EF12.6小型化磁芯，并达到很高的电源效率。
TinySwit 具有频率抖动特性，仅用一只电感（在输出功率小于3W或可接受的较低效率时，还可用两个小电阻）和两只电容，即可进行EMI滤波。
即使在短路条件下，也不需要使用大功率整流管。
做具有恒压／恒流特性的充电器时，能直接从输入高压中获取能量，不需要反馈绕组，并且即使输出电压降到零时仍能输出电流，因此可大大简化充电器的电路设计。
对于需要欠压保护的应用领域（如PC待机电源），也能节省元件数量。
的典型应用1:1 -- 2.5W恒流／恒压输出式手机电池充电器由TNY264（IC1）构成的2.5W（5V、0.5A）、交流宽范围输入的手机电池充电器电路，如图1所示。
RF为熔断电阻器。
85V～265V交流电经过VD1～VD4桥式整流，再通过由电感L1与C1、C2构成的π型滤波器，获得直流高压UI。
R1为L1的阻尼电阻。
利用TNY264的频率抖动特性，允许使用简单的滤波器和低价格的安全电容C8（Y电容）即可满足抑制初、次级之间传导式电磁干扰（EMI）的国际标准。
即使发生输出端容性负载接地的最不利情况下，通过给高频变压器增加屏蔽层，仍能有效抑制EMI。
由二极管VD6、电容C3和电阻R2构成的钳位保护电路，能将功率MOSFET关断时加在漏极上的尖峰电压限制在安全范围以内。
当输出电流IO低于500mA时，电压控制环工作，电流控制环则因晶体管VT截止而不起作用。
一步一步做个电流源
看到坛子里很多人都要做电流源，本有意推个开源电流源，看了xynn的感叹，深感掌握原理的重要性。
此次做个特殊的开源，不出套件，一步一步由基本原理开始，做个人人能掌握的电流源。
坛友基本都接触过单片机，但由各贴而论，模拟基础不足。
而数控电流源是经典竞赛题，看过很多题解，都是数字花哨，模拟简陋，似乎单片机就能搞一切。
其实里面很多内容和细节非常值得注意，几乎用到低频和直流的一切知识。
因此此次基本不涉及单片机，只讨论模拟部分。
本贴内容每日更新。
目标：一个有基本功能的能用的20V/100mA电流源，既可固定输出，又可用单片机步进控制。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------第一部分内容由/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1680940&bbs_page_no=1&bbs_id=3044转过来，有部分修改：下图是易于实现数控的直流电流源。
假设运放有理想输出能力，如果输出电流100mA，采样电阻Rsample的大小取值有何讲究？(原文件名:1.jpg)如果Rsample过大，将导致：1. 采样功率过高，对Rsample温度稳定要求高，因而成本呈指数提高。
解释：如果Rsample=1 Ohm，Vsample=1V，Psample=100mW，对于精密应用而言，电阻耗散100mW通常是难以接受的采样功率。
2. RL上的电压动态范围减小，减小RL电阻上限。
但对运放和Vin调理电路的要求相应降低。
如果Rsample过小，将导致运放的种种误差显现：1. VOS的漂移与Vin可比，造成输出电流误差。
解释：Rsample=0.1 Ohm，Vsample=10mV，如果使用LM324，VOSmax=3mV，潜在直流误差30%；VOS/dTmax=30uV/C，10C温度变化引起潜在误差3%。
基于LM2576稳压器的数字电流源设计
Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６ 稳压 器 电路 图如 ２ 所示 ， Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６ 的１ 脚 为 正 电源 输入 ， ２脚 为 开 关 输 出 端 ，３ 脚 为 地 ，４脚 为 电 压反 馈端 ，５ 脚 为 待 机 控制 端 。 三极管 ０ ｌ 的 控制 信 号 ｓ ｔ ａ ｒ ｔ 连 接至 单 片机 ，当 ｓ ｔ ａ ｒ ｔ 信 号 为低 时 ，Ｑ ｌ 关断 ，Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６的 ５ 脚 为高 电平 ，Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６ 处 于待 机 状态 当 ｓ ｔ ａ ｒ ｔ 信 号为 高 时 ，Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６ 工作。 三极 管 Ｑ ２ 、 继 电器 Ｋ １ 、 电位 器 Ｒ Ｐ １ 、Ｒ ６和 Ｒ ８ 构 成 电压 切 换控 制 电 路 。三 极 管 Ｑ ２的 控 制 信 号 ｖ ． ＿ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ连 接 至 单 片 机 ，
稳 压 电路பைடு நூலகம்。
本 设 计 总体 方 案 如 图 １ 所示 ， 主 要包 括 ： Ａ Ｃ ／ Ｄ Ｃ转 换 电路 、 Ｌ Ｍ ２ ５ ７ ６稳 压器 电路 、 电流 采样 、 电压 采 样 、输 出电流 控 制 、 电 压 切 换 电路 、Ａ ／ Ｄ电 路 、Ｄ ／ Ａ电 路 、 看 门 狗 电路 、 液 晶 显 示 、 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２ Ｃ ５ Ａ ６ ０ Ｓ单片 机 电路和 键盘 等部 分 。
小功率单片开关电源FSD200的原理与应用和开关电源的维修
小功率单片开关电源FSD200的原理与应用和开关电源的维修摘要： FSD200是一种新型低成本单片开关电源，它具有高效率，低功耗，保护功能完善，采用了减弱电磁干扰的频率抖动，外围电路简单等特点。
本文介绍了FSD200的功能原理及在小功率电源上的应用设计。
关键词：单片开关电源；小功率电源；变换器中图分类号：TM 46Functions and Appl ication of Single Chip Power Switch FSD200(School of Mechanical and Automation Engineering，Shanghai Institute of Technology，Shanghai 200235，China)Abstract：FSD200 is a new type of low cost single chip power switch．It has many advantages：high effi—ciency，low po wer consumptions，various protection function，frequency modulation for EM I and simple、external circuit．Its functions an d application design for low po wer design are discussed．Key words：single chip po wer switch；lower po wer supply；converter电子设备都需要一个稳定的工作电源供电。
20世纪70年代以后，随着电力电子技术的发展，体积小、功耗低、效率高的开关电源逐步代替了笨重的采用工频变压器的串联线性稳压电源。
在传统的反激式功率变换的开关电源电路中，除了基本的脉宽调制(PWM)电路、功率MOS管、电压反馈网络等外，为了使开关电源可靠工作，尚需有保护、软起动、防电磁干扰的EMI滤波等各类电路，线路较复杂，元器件多。
电流源电路 howland电流源电路
电流源电路howland电流源电路
最近研究了一些典型的电流源电路。
阅读了几遍经典的电流源电路设计应用手册。
结合工作中的经验把它他整理出来分享给大家。
力争在这一系列文档里，把常见的电流源电路分析全面。
电流源电路【1】howland电流源电路（一）
第一小节，先从我最近刚刚设计的一个howland电路开始。
一个项目要求将交流电压信号变化为输出+/-50mA的交流电流信号，以便长距离传输。
输入信号为有效值为+/-5V的50Hz交流电压信号。
信号误差要保持在1%以内。
供电用+/-12V到+/15V都可以。
这个电路可以用分立器件来设计，用运放驱动一个AB类功放。
AB类功放的输出端串联一个电阻作为取样电阻。
电流流过取样电阻形成的电压信号即为反馈信号。
这样设计有突出的缺点，使用分立器件较多，输出器过于复杂，还不易控制精度。
因此本文推荐一个更为简单的电路howland电流源电路。
Howland 电路的基本原理图如下：其中X1G表示理想运放。
根据理想运放的虚短、虚断特性我们可以推导出此howland电路输出电流与输入电压VP，VM的关系公式如下:[2]
在实际的电路设计中我们通常使得RX=RF and RZ=RI。
这样上面的公式就可以简化为：。
基于THX208小功率开关电源设计
基于THX208小功率开关电源设计天津理工大学课程设计报告题目：基于THX208小功率开关电源设计专业：班级：姓名：学号：指导教师：2017年 1月基于THX208小功率开关电源设计--电路设计一﹑设计要求熟读详细使用手册，搭建电路实现5V/3W的开关电源，根据控制芯片原理，设计合理的辅助电路，通过计算和仿真分析，得到系统优化参数。
掌握开关电源设计的核心技术，并对过程做了详细阐述。
1.根据需要选择开关电源的拓扑结构2.基于THX208设计开关电源的控制核心部分3.输出电压可调范围： +5V4.输出5V 0.5A, CC/CV二、设计目的(1)利用所学开关电源的理论知识进行硬件整体设计，锻炼学生理论联系实际、提高我们的综合应用能力。
(2)我们这次的课程设计是以THX208为基础，设计并开发小功率开关电源。
(3)掌握各个接口芯片(如THX208等)的功能特性及接口方法，并能用其实现一个简单的应用系统。
三、设计的具体实现1.系统概述①开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关开通和关断的就、时间比率，维持稳定输出电压的一种电源，开关电源是一般又脉冲宽度调制（PWM）控制IC和MOSFET构成。
开关电源主要是进行交流/直流、直流/直流、直流/交流功率转换的装置，通过对主变换回路以及控制回路的控制完成一系列的变换。
主变换回路将输入的交流电转换后传递给了负载，所以它决定了开关电源电路的结构形式、转换要求以及负载能力等一系列的技术指标；而控制回路是按照输入，输出技术指标的要求来进行检测，控制主变换回路的工作状态。
本设计开关电源控制集成电路主要包括电源电路、滤波整流电路、监测电路以及THX208控制芯片构成的控制电路。
方案一：单端正激式开关电源原理单端正激式开关电源原理简述：电路原理框图如上所示。
这种电路在形式上与单端反激式电路相似，但工作原理不太相同。
当开关管VT1导通时，VD2也导通，这时电网向负载传送能量，滤波电感L储存能量；当开关管VT1截止时，电感L通过续流二极管VD3 继续向负载释放能量。
DH321（Q100）单片低功耗开关电源电路
DH321（Q100）单片低功耗开关电源电路DH321（Q100）单片低功耗开关电源电路DH321是仙童公司开发的最新单片低功耗离线式开关电源集成电路，电源电压输出控制方式为电流型脉宽调整（PWM），有“绿色芯片”之称。
该集成电路为8脚双列直插式（8DIP）封装，（1）脚为接地端，（2）脚为电源端，（3）脚为反馈输入端，（4）脚为开关管极限电流调整端，（5）脚为启动电压接入端，（6）、（7）、（8）脚接内部场效应开关管的漏极。
DH321内部集成了击穿电压为650V的“敏感型”场效功率开关管、内部偏置电路、高压启动电流源、固定频率振荡器、软启动电路、脉冲前沿闭锁电路、过压保护电路、欠压保护电路、过载保护电路、异常过流保护、过热保护电路、自动重启动电路等，由DH321组成的开关电源具有适应市电范围宽、效率高、功耗低、电磁辐射小、电路间捷等优点，因而特别适合制作成本低、微型化的小功率开关电源。
世纪星、卓异、亚视达、二菱等品牌数字机采用了以DH321为核心元件的开关电源，从开关电源的构成来看，虽然都是以DH321为核心元件，但不同品牌数字机开关电源又有所不同，例如：卓异ZY-2250F和亚视达HIC-5288B数字机开关电源省略了抗干扰电路，这与生产厂家对开关电源的设计有关；卓异ZY-2250F 电源只输出一组18V电压，亚视达HIC5288B电源有21V、15V、3.3V三组电源输出，而世纪星数字机有21V、15V、5V、3.3V四组电源输出，这与主板采用不同的芯片有关，但以DH321为核心元件构成开关电源的主变换电路、稳压电路的原理是相同的。
现以世纪星数字机为例，简述其原理与检修。
工作原理220V交流市电经电源开关SW和保险管FUSE送至抗干扰电路，滤除电网中的高频干扰信号，同时对开关电源产生的干扰信号起抑制作用。
经抗干扰电路处理的220V交流电经过VD1-VD4组成桥式整流和C1滤波电路，得到约300V直流电压。
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单片机的广泛应用促进了设备和产品的微型化、数字化、自控化和智能化，这些直观意义很容易理解。然而，单片机应用更深刻的意义还在于，单片机的应用加深了计算机技术与自动控制技术的结合，从而在自动控制领域里引发了一场对传统控制技术的革命，也就是单片机正从根本上改变着传统的控制系统的设计思想和设计方法，使以往必须有模拟或数字电路实现的控制共能。谚辞調担鈧谄动禪泻類。
Keywords:Current source ;D / A converter;Decoding show阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
1绪论
1.1课题研究的背景与意义
自从人类有了电之后，各行各业都因为有了电而飞速发展，并出现了无数新型产业，直至今日，电已经在我们的日常生活中不可或缺。但是变电站输送给我们用户的是380/220V交流电，为了使人们的生活更加便利，电器都朝微型化发展，随着人类用电量的增加，电器又要功率低，所以将380/220V高压变成较小，并能安全可靠地提供给各类不同小电器的小电源已经受到电器行业的重视。近几年，小电源的市场已经扩大，技术也将慢慢趋于成熟。如今，小电源还介入了单片机，使小电源智能化，数字化。氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
毕业论文（设计）
论文题目：
小功率电流源设计
学生姓名：
学号：
所在院系：
电气信息工程学院
专业名淮南师范学院本科毕业论文（设计）
诚信承诺书
1.本人郑重承诺：所呈交的毕业论文（设计），题目《
》是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容；
2.毕业论文（设计）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已注释说明来源；矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
3. 毕业论文（设计）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况；
4.本人已被告知并清楚：学院对毕业论文（设计）中的抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业论文（设计）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果；聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
Abstract:Based on the research content of design a small power current source, itis divided intofivemodules: Single-chip control, digital-to-analog (D / A) conversion module, constant current source module, the output display module. To single-chip single-chip control module as the core of the input current signals to digital output; display module display digital 74LS47 decoder chip designed with 10-band digital dynamic display four circuits. Common use of the keyboard module reset single switch, make1* 4 matrix keyboard, using dynamic scanning button to read the external action. In addition, the design can achieve the current 0-250mA and a ± 10mA and ± 1mA Step two, at the same time digital display of the current input.硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
摘 要：本文根据课题研究内容设计了一种小功率电流源系统，主要包括单片机控制模块、数模（D/A）转换模块、恒流源模块、显示模块等部分。该系统以以单片机为核心，恒流源模块将D/A转换来的电压模拟量通过恒流源电路变成恒流；显示模块采用数码管显示译码芯片与74LS47设计成10进制4位数码动态显示电路。键盘模块采用常见单路复位开关，做成1×4矩阵键盘，用动态扫描方式读取外部按键动作。此外，本设计可实现电流0-250mA且有±1mA和±10mA的两种步进，同时有数码显示输入的电流值。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
5.若在省教育厅、学院组织的毕业论文（设计）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学院按有关规定给予的处理，并承担相应责任。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
学生（签名）：
日期： 年 月 日
小功率电流源设计
学生：xxx（指导老师：xxx）
（xxxxxxxx电气信息工程学院）
关键词:电流源 ；D/A转换 ； 译码显示器
Small Power Current Source Design
Student:xxxxxxx（Faculty Adviser:xxxxxx）
（Department of Electric and Information Engineering, xxxxxx Normal University）鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展，当今社会，智能、数字化成为人们所追求一种趋势，产品的性能、价格和发展空间等越来越受人们关注，特别是对电子产品的精密和稳定度尤为关注。性价比高的电子设备，首先离不开的是稳定电源，电源稳定的程度越高，设备及外围条件越优越，即设备寿命更长久。因此，我们对数控的恒定的电流器件需要越来的越急切。现在社会，数控型恒压的技术很是成熟，但恒流的方面尤其是数控型恒流技术仅仅刚刚起步并且有待继续发展，所以高性能数控型恒流的器件开发与应用还存在着巨大发展的空间。釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。