可调恒流源
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。
受控源特性的研究
ISቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10mA 20mA 30mA 40mA 50mA
IL
实验注意事项
每次组装线路,必须事先断开供电电源, 但不必关闭电源总开关。
在用恒流源供电的实验中,不要使恒流源 负载开路。
思考题?
试验中使用的受控源输出电压和电流都要 比输入量大许多倍,因而输出功率大于输 入功率,这些能量从何而来?
为什么称受控源为双口元件?
实验设备
序号
名称
1 可调直流稳 压源
2 可调恒流源
3
万用表
4 可调电阻箱
5 受控源实验 电路板
型号与规格 数量
0~30V
1
0~200mA 1
/
1
0~99999.9Ω 1
/
1
备注 DG04
DG04 /
DG09 DG06
实验内容一
测量受控源VCVS的转 移特性U2=f (U1)及负 载特性U2=f (IL),实验 线路如图1。U1为可调 稳压电源,RL为可调 电阻箱。
而受控cccsccvs实验设备序号名称型号与规格数量备注1可调直流稳压源030v1dg0422可调恒流源可调恒流源0200ma0200ma11dg04dg043万用表14可调电阻箱0999999?1dg095受控源实验电路板1dg06实验内容一?测量受控源vcvs的转移特性u2fu1及负载特性u2fil实验线路如图1线路如图1
U1 1v 2v 3v 4v 5v 6v 7v U2
实验内容二
固定RL=2 KΩ,调节稳 压源输出电压U1,使 用在-2V~2V范围内取 值,测量对应的I 值。
U(v) -1.5 -0.3 -0.1 0 0.1 0.3 0.5 1 I(mA)
三端可调恒流源LM334及其应用
1前言
LM334是美国国家半导体公司生产的三端可调 恒流源器件,在工作电流内恒流源可调范围比为
真正的二线工作(无需第三根地线) 2基本恒流源电路及设置电阻RsFr的计算
图2为基本恒流源电路,Rszr为恒流源设置
10000:1,并且具有lv到40V宽的动态电压范围,恒
电阻。
流特性非常好。恒流源的建立只需一只外接电阻而 不再需要其它元件。134.334是无需独立电源供电的 真正悬浮恒流源。另外,器件可以反向施加电压到
+5V
莴nq气H
万方数据
图5快速电阻表电路原理图
仅曩评丌
图5中由Icl、Ic2两只LM334构成二种电流 值的恒流源:由开关S,进行切换,第一档为 2 5mA,量程1000(2,第二档为0.25mA,量程 10K12。恒流源流过被测电阻凡时,在Rx产生 压降U,U|的大小与电阻R】的值成正比,通过 测量U;的值即可得到R,的值。1C3、TLCl549是 带串行控制的lO倍模数转换器。TLCl549是开 关电容,逐次逼近模数转换器,其转换时问仅为 21trs,比双积分式A/D转换器小4个数量级。控
Abstract 3he LM334 is 3-terminal adjustable current SOll]me featuring 10000:1 range in operating C'Hfl℃nt,excel- lent CUITelIt regulation and a wide dyllamic voltage range.of 1V to 40V.Current is estabhshed with oae exlemal re。
仅器评介
三端可调恒流源LM334及其应用
李银祥胡军姚向东 (武汉理工大学·武汉430070)
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用
关于可调恒压恒流电源的原理、特性及使用:恒压恒流的原理:根据U=IR,R=U/I:如果R>(U/I),则电源正常工作。
如果R<(U/I),I是恒定不变的,则电源恒流部分保护,输出电压下降,直到满足条件R=(U/I)。
特性:所谓的恒压,即电压可以恒定到一个值上,可调恒压,即这个恒定的电压值是可调的。
所谓的恒流,即电流可以恒定到一个值上,可调恒流,即这个恒定的电流值是可调的。
使用:可调恒压恒流电源在使用前需要先设置恒流保护值,再设置输出电压,然后开始工作。
首先将电源输出电压调到5V左右,短路输出,调整电流输出旋钮设置保护电流到你需要的值,撤消短路,调整电压到需要值,接上实验设备开始工作。
例如:一个电路的工作电压是12V所需电流约0.3A,操作如下。
将电源输出电压调到5V左右,短路输出,调整电流输出旋钮设置保护电流0.5A(要比工作电流略大),撤消短路,调整电压到12V,接上电路开始实验。
如果试验过程中电路板放到金属上部分电路短路了,使电流剧增,当电流上升到0.5A时,电源恒流保护部分工作随即使输出电压下降以保护试验设备。
常识了解:交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约是交流电压的1.414倍。
例如10V的交流电压经过全波整流电容滤波后直流电压约等于14V。
继电器切换点的选择:交流输入电压减去5V等于切换电压。
例如变压器抽头0-15V-25V-35那么第一级的切换电压是15V-5V=10V,即在10V 时切换到25V的抽头上。
第二级的切换电压是25V-5V=20V,即在20V时切换到35V的抽头上。
关于继电器切换与否可以测R17两端的电压来判断,R17电压(直流)除以1.414约等于当前的抽头电压(交流)。
调试前的准备:安装后经检查无误后(输出端的电容和二极管一定要装;3DF20要装到大的散热器上),如果您没有接电流表,请把电流表接点“A”短路,然后通电。
请参考原理图:测C1、C2电压,应在12-25V为正常。
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。
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
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
一种0~2A数控可调恒流源设计
一种0~2A数控可调恒流源设计发表时间:2018-08-06T16:46:53.003Z 来源:《电力设备》2018年第12期作者:朱浩亮[导读] 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。
(南宁学院广西南宁 530023)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。
tl494可调恒流工作原理
tl494可调恒流工作原理TL494可调恒流工作原理TL494简介TL494是一款广泛应用于开关电源控制、电动机驱动和照明控制等领域的集成电路。
它内部集成了错误放大器、参考电压源、比较器、PWM控制器等功能模块,能够实现可调恒流的精确控制。
TL494工作原理TL494通过对输入电压进行采样,并与参考电压进行比较来实现恒流控制。
具体的工作原理如下:1.错误放大器:TL494内部的错误放大器对输入电压与参考电压之间的差异进行放大,得到一个误差信号。
2.PWM控制器:根据错误放大器输出的误差信号,PWM控制器会调整输出信号的占空比,从而控制负载的电流。
3.恒流控制:PWM控制器通过调整输出信号的占空比来实现恒流控制。
当输入电压大于参考电压时,PWM控制器将减小占空比,降低负载电流;反之,当输入电压小于参考电压时,PWM控制器将增大占空比,提高负载电流。
TL494工作特点TL494作为一款可调恒流控制集成电路,具有以下特点:•精确控制:TL494采用反馈控制原理,通过不断调整输出信号的占空比,实现对恒流的精确控制。
•高效性:由于采用了PWM控制器,TL494能够高效地控制负载电流,提高整个系统的能量利用率。
•广泛应用:TL494作为一款功能强大且稳定可靠的集成电路,被广泛应用于开关电源控制、电动机驱动和照明控制等领域。
TL494的应用领域由于TL494具备可调恒流控制的特性,因此在以下领域得到了广泛的应用:1.开关电源控制:TL494可以用于开关电源控制电路中,实现对输出电流的精确调节,保证电源稳定可靠。
2.电动机驱动:TL494可用于电动机驱动控制电路中,通过调整输出信号的占空比来实现对电动机的恒流控制,提高驱动效果。
3.照明控制:TL494可以应用于照明控制电路,实现对照明设备的电流调节,以达到节能和亮度控制的目的。
TL494的发展趋势随着科技的不断发展和应用的推广,TL494作为一款功能强大的集成电路,未来有望在以下方面得到进一步优化和发展:1.更高的精确度:未来的TL494产品有望提高精确度,实现更准确的恒流控制,满足对电流控制的更高要求。
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 ;。
三相可调交流恒流源
三相可调交流恒流源
三相可调交流恒流源,是一种三相定流可调节的电源。
它采用智能微处理器和大功率变换器技术,以达到精密控制三相交流定流输出。
设备可以同时根据负载特性自动调节电流、电压和功率,保证电源的安全和稳定性。
三相可调交流恒流源的优点:
1、采用智能控制技术,具有自动调节流量、电压和功率的功能,并可满足用户的不同电源需求;
2、采用先进的变换器技术,实现电源的高精度、高效率、高可靠性;
3、采用可编程控制技术,实现多种可能的参数控制,是工业控制的理想供电;
4、采用国际先进的功放电路,有效地解决了低噪声、低成本和高信噪比等问题,使运行非常平静安静;
5、电源能够自动调节输出的温度,使电源的稳定性及可靠性进一步提高;
6、采用完善的安全保护系统,极大地保证了电源使用的安全可靠性。
三相可调交流恒流源具备良好的性能,可以广泛应用于电子仪器、通信设备、计算机控制设备、安防系统、节能照明系统及其它工业自动化控制等领域。
lm317恒流源电路原理
lm317恒流源电路原理LM317恒流源电路原理一、引言在电子电路中,恒流源电路广泛应用于各种场合。
其中,LM317是一款常用的线性稳压芯片,其内部集成了恒流源电路。
本文将介绍LM317恒流源电路的原理及其工作原理。
二、LM317芯片简介LM317芯片属于线性稳压器芯片,其内部包含了现有的恒流源电路。
它具有调节和稳压的特性,可将输入电压稳定为设定的输出电压,并保持输出电流不变。
三、恒流源电路原理恒流源电路是一种能够保持输出电流恒定的电路,它的工作原理是通过反馈来实现的。
LM317芯片的恒流源电路主要由一个可调电阻、一个电流采样电阻和一个比较器组成。
其工作原理如下:1.当输入电压V_in通过可调电阻调节到合适的值时,电阻上的电流I_in流过电流采样电阻R_sense,产生一个电压降V_sense。
2.比较器检测到V_sense与芯片内部固定的参考电压V_ref之间的差异,并将其反馈到电阻调节引脚。
3.这样,芯片会自动调节可调电阻的电阻值,使得V_sense与V_ref相等,从而实现输出电流的稳定。
四、使用LM317恒流源电路的注意事项在使用LM317恒流源电路时,需要注意以下几点:1.输入电压应在芯片允许的范围内,一般为3V-40V。
2.输出电压不应超过芯片的额定值,一般为。
3.芯片的散热问题需要得到合理解决,以确保其正常工作。
4.过高或过低的负载电流可能使芯片无法正常工作,需要根据实际需求进行合理设计。
五、总结LM317恒流源电路是一种常见的线性稳压电路,适用于各种场合。
通过恒流源电路,可以实现稳定的输出电流,并满足不同应用的需求。
在使用LM317芯片时,需要注意一些使用细节,以确保电路的正常工作。
以上就是关于LM317恒流源电路原理的相关介绍,希望对大家有所帮助。
参考资料: - LM317数据手册六、LM317芯片的典型电路图示LM317芯片的典型电路图示如下:++Vin -| IN || |-| ADJ |-- Vout| || OUT |++在这个电路中,Vin是输入电压,Vout是输出电压,ADJ是可调电阻的引脚。
基于tl494的可调恒流源电路
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。
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
一种基于自举电路的可调恒压恒流源设计
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。
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。
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中南民族大学电子技术课程设计报告题目可调恒流电源学院计算机科学学院专业自动化年级 2011级姓名周盼学号 11064137 指导教师陈勉年月日指导教师评语:作品50 制作质量20完成效果30报告30电路及说明10测试与分析15其他5答辩20展示内容10讲解回答10电子技术课程设计任务书及选题清单2012-2013-2题号题目题号题目1 可调恒流电源14 电容测量仪2 函数信号发生器15 电感测量仪3 锯齿波发生器16 β值测量仪4 简易电子琴17 温度变送器5 方波合成实验电路18 交流电压变送器6 三角波合成实验电路19 交流电流变送器7 音频高增益放大器20 频率变送器8 宽频带电压放大器21 遥控音乐门铃9 音频功率放大器22 感应双音门铃10 低通50Hz陷波器23 声光控延时开关11 数字电压表24 有线对讲机12 简易万用表25 简易无线发射机13 简易频率计电子技术课程设计任务书设计题目:可调恒流源学生姓名:周盼学号: 11064137 专业班级:自动化五班一、设计条件1.可选元件(1)选题规定的“可选、限选元件”(2)电阻、电容、电感、电位器等,按需使用(3)自备元件2.可用仪器万用表,示波器,交流毫伏表,信号发生器,直流稳压电源二、设计任务及要求1.设计任务根据技术要求和已知条件,完成选题电路的设计、装配与调试。
2.设计要求(1)选题规定的“设计内容和要求”;(2)选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
包括:计算电路元件参数、选择元件、画出总体电路原理图;(3)用软件仿真整体或部分核心实验电路,得出适当结果;(4)装配、调试作品,按规定格式写出课程设计报告书。
三、时间安排1.第12周前:布置设计任务,讲解设计要求、实施计划、设计报告等要求。
2.第14周前:理解课题要求,准备元器件。
3.第15~16周:资料查阅,方案设计,模拟仿真,实际制作。
4.第17~18周:完成设计与制作,答辩,提交设计报告。
指导教师签名:年月日目录摘要 (1)Abstract (1)0.引子 (2)1.课题要求与分析 (2)1.1 要求 (2)1.2 分析 (2)2.电路原理图,电路分析、参数计算 (2)2.1交流变直流 (2)2.2 电压转电流 (3)2.3 Protues仿真图案: (4)3.实物图,测试结果与分析: (6)3.1 实物图片 (6)3.2 测试结果 (7)6.总结 (9)致谢 (10)参考文献 (10)附录 (11)封底 (13)可调恒流源摘要:随着科技的发展,各种电子设备对电源的需求越来越多,但是大部分的电源都是恒压源,已不能满足一些设备的需求,于是恒流源的作用就体现出来了。
本课程设计,即将设计一个可调恒流源,通过调节线性电位器,来改变电源的输出电流,从而达到可调的作用。
关键词:家用电源,直流电压源,可调恒流源Adjustable constant current sourceAbstract:with the development of science and technology, all kinds of electronic equipment in power demand is increasing, but most of the power supply is constant voltage source, already cannot satisfy the needs of some equipment, Yu Shiheng reflected the role of the current source. This course design, the design of an adjustable constant current source, by adjusting the linear potentiometer, to change the output of the power supply current, so as to be adjustable.Key words:household power supply, dc voltage source, adjustable constant current source0. 引子:本报告主要介绍了一种简易的可调恒流源电路。
1. 课题要求与分析:1.1要求:本课题要求做一个可调的横流电源。
先要将220V的家用电源,转化为直流电压源,然后将直流电压源,转化为可调的横流电源,而且输出电流范围是:10mA~100mA,要求负载范围:≤100Ω。
课题要求可选的元器件是:单相变压器(±15V/15W)整流二极管或整流桥,三端可调稳压片,场效应管、大功率晶体管,运算放大器。
1.2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。
2. 电路原理图分析和计算:2.1 交流变直流220V交流电压转变为17V直流电压。
电路如下图所示:分析及参数计算:首先,三端15V变压器将220V交流电压变为15V交流电压,然后经过桥式整流桥和电容,将交流电压,变为直流电压,其中,电容容量越大,得到的直流电压就越好,也就是直流电压的稳定性越好,所以这里我用了2200uf的大电容,然后后面用了三端稳压芯片,将电压稳定到需要的值。
这里我用了7812和7905二个芯片,这二个芯片最大可以流过1.5A 的电流,所以远远满足题目中要求的0.1A电流,稳压芯片的后面接了 10uf的电容,它的作用是减小稳压后的电压的波纹,使电压更加稳定,然后后面又接了电阻和发光二极管,电阻是为了保护发光二极管,使其正常发光,由于发光二极管的正常工作电流为5—20mA, 所以R1=5K,R2=1K时,发出来的光线强度刚刚好,既不暗,也不是太亮。
2.2 电压转电流电压转换为电流,且输出电流是10—100mA,电路图如下:该电路运用了运放的深度反馈作用,使输出的电流比较稳定。
该电路所用的运放是LM741,该运放是单运放,引脚图如下:该运放的工作电压比较广泛,此电路中用了17V给其供电。
电路图中,运放的正极输入端接到了电位器R6上,通过调节R6可以改变输入电压,这里为了达到题目要求,将调节R6,使运放正极输入电压为 2.5V,这时由于运放的深度反馈作用,使得运放负极输入端电压也为2.5V,这时R5和R4二端总电压为恒定的,总为2.5V,由于题目要求电流范围:10—100mA,这使R4=25Ω,R5=500Ω,当调节R5=0时,流过R4的电流为100mA,而当R5=225Ω时,R4+R5=250Ω,则此时流过R4的电流是10mA,由于三极管的放大倍数非常大,着三极管发射极和集电极的电流基本相等,所以使得流过负载RL的电流可以达到10—100mA的范围,足以满足题目的要求。
由于R4和R5二端的总电压为2.5V,而RL二端的电压最大为10V,所以电源电压17V足以满足电路的要求,而且在工作范围内,三极管的集电极和基极之间也不会处于饱和区,也就是工作在正常放大区。
由于流过三极管的电流有点大,所以对三极管的功率也有要求,所以我选择了大功率三极管TIP122,该三极管是NPN三极管,最大功率大于(17-2.5)*0.1=1.45W,而且流过的最大电流也大于0.1A,所以用TIP122是非常安全的,不会烧坏。
由于通过三极管基极的电流很小,所以使R=5.1KΩ,也是很合理的。
下面为电压转电流部分的2.3 Protues仿真图案:由示数可知,输出电流为01.A时,负载变化时,电流不变。
由图可知电流为0.01A时,负载变化时,电流不变。
所以从理论上可知,该电路已满足题目要求。
3. 实物图,测试结果与分析:3.1 实物图片图中右下角的四个电阻为100Ω,由于该电阻功率只有0.25W,所以当电流太大时,电阻受不了,会很快发烫,所以我将四个100的电阻并联,来代替电路图中的R4=25Ω.3.2 测试结果(图片中左边的负载0Ω,右边负载100Ω)当输出为10.0mA时,负载从0Ω到100Ω变化时,电流完全不变。
当输出为50.0mA时,负载从0Ω到100Ω变化时,电流完全不变。
当输出为101.8mA时,负载从0Ω到100Ω变化时,电流有微小变化。
然后我测试了电流从10mA变到100mA时,每次测试负载为0到100时,电流的变化值。
负载输出电流(mA)(Ω)0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 101.8 20 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 101.8 40 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 101.8 60 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 101.7 80 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 101.7100 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.1 101.63.3 测试分析从测试结果可以看出,输出但电流从小调到大时,开始时,电流的稳定性非常好,但是电流变到一定大时,随负载变化时,就有了微小的变化,稳定性有点不够了,但是从结果看,按课题给的要求分析,该可调恒流源的性能还是非常不错的。
总结:从测试结果来看,该可调恒流源还是很好地满足课题要求的,但是还是存在一些问题,当输出电流太大时,7812,7905和TIP122这三个芯片会有点发烫,这也是比较正常的,因为电流大时,功率也会有点大,所以会以发热的方式释放能量,但是还是在正常工作范围内,短时间不会对芯片造成伤害,但是工作时间太长时,可能会使芯片烧掉,所以可以在芯片上安散热片,使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。