制作一台数控恒压恒流电源
电子设计大赛_数控直流恒流电源设计
数控直流恒流电源（E）一、任务设计并制作一个数控直流恒流电源，其原理示意图如下图所示。
二、要求1.基本要求（1）24VDC供电（可以使用成品稳压电源或者自制），输出电流范围： 0mA～1000mA；（2）带负载能力：≥10Ω（在负载电阻5Ω时，效率≥70%）；（3）具有“+”、“-”步进调整按键，能够调整输出电流，设置范围0mA～1000mA，其步进值为10mA；（4）能够数字显示输出电流给定值和实际输出电流值，要求实际输出电流与显示的电流值之差的差值小于5mA；（5）改变负载电阻大小（10Ω～15Ω之间可调节），要求输出电流稳态误差值小于5mA。
2.发挥部分（1）输出电流范围扩展为0mA～2000mA，步进为1mA；（2）具有供电电源电压值、电流值、输出电流值、负载两端电压值显示功能（要求实际输出电流与显示电流值的差值小于1个读数值）；（3）改变负载电阻（10Ω～5Ω之间可调节）时，实际输出电流值与给定电流值间的差值小于1mA；（4）改变输入电源电压（增加或减少20%），直流数控恒流源输出变化应小于2%；（5）进一步提高数控直流恒流源效率使其达到85%以上；（6）恒流电源具有开路、短路保护及报警功能；（7）创新性。
三、评分标准四、说明1. 需留出恒流电源输出电流和电压测量端子。
目录目录 (1)摘要 (2)方案讨论 (3)理论分析与论证 (4)硬件电路设计与参数计算 (4)电压转换恒定电流电路 (5)DC-DC转换电路 (5)采样测试电路 (6)软件设计 (6)系统测试结果与分析 (7)创新点论述 (8)摘要本作品设计的数控直流恒流电源是由DC-DC转换模块，电压转换电流模块，采样测试模块，键盘及显示模块和单片机控制模块组成。
负载中输出的电流可以设定并且可以从0开始进行手动调节，在10欧负载的条件下的最大输出电流可以达到2A。
利用MC434063构成升压和降压电路来实现对不同模块的供电。
OP07引入电流串联负反馈将电压转换成电流，把三极管2N3055和5069进行复合来增大输出负载的电流，利用ATMEGA128单片机进行D/A转换来输出不同的电压，从而实现对输出电流的控制。
资料：高效数控恒流电源设计
高效数控恒流电源一、任务分析本系统的硬件部分主要包括三大部分：键盘和显示电路、DA和AD转换电路、恒流源电路。
键盘用来输入预设值，显示器用来显示预设值和实际输出值，DA用来输出模拟量控制恒流源输入端，AD转换用于电流测量，压控恒流源是系统的重要组成部分,它的功能是用电压来控制电流的变化。
通过键盘输入预定电流值，利用AT89S51将数据送入液晶显示器显示当前设定值，同时将数据送人DA，DA输出的电压作为数控电流源输出电流的控制信号，采用场效应管进行扩流，能精确的输出200mA～2000mA数控可调直流恒流源。
此信号由AD转换为数字信号，单片机将此数据读人内部数据存储器，再送人LCD显示，通过显示器看到预定值和输出值。
二、方案论证与比较1、单片机部分方案一：采用目前比较通用的51系列单片机。
此单片机的运算能力强,软件编程灵活,自由度大。
本系统要求输出电流为200mA～2000mA，若步进取为10mA，则变化只有180个点，外接两个8位的AD和DA就能满足要求。
51单片机有32个输入/输出口，本系统中与单片连接的有AD、DA、显示器和一个蜂鸣器，总共使用输入/输出口少于32个，可直接与单片机相连接，不需要扩展，电路简单。
方案二：采用MSP430单片机，虽然内部集成了12位的AD和DA转换器，但编程不易实现，控制较为复杂。
鉴于上面考虑,我们采用方案一。
2、恒流源部分方案一：由三端可调式集成稳压器构成恒流源。
当可调稳压器调节在输出电压范围内时，若R固定不变，则电流I不变。
因此可以获得恒流输出。
若改变R的值，可使输出电流在200mA～2000mA变化。
此方案的结构简单、外围电路少、调试方便、价格便宜，但是精密的大功率的数控电位器难购买，而且题目要求也不允许使用成品模块。
R稳压器Uo＇IC RL0.1μF Uo方案二：采用电流串联负反馈机理构成恒流源。
来自CPU的电流控制数据加至D/A 转换器，转换成电压信号加在运放的同向端由取样电阻引入的与输出电流成正比的反馈电压加在放大器的反向端。
数控恒流源的设计与制作最终版
编号毕业设计（2013 届本科）题目：数控恒流源的设计与制作学院：物理与机电工程学院专业：电子信息科学与技术作者姓名：指导教师：职称：完成日期：2013 年月日二〇一三年六月目录河西学院本科生毕业论文（设计）诚信声明 (1)河西学院本科生毕业论文（设计）开题报告 .................................................... 错误！未定义书签。
摘要 (2)Abstract (2)1 绪论 (3)1.1恒流源的意义及研究价值 (3)1.2恒流源的发展历程 (3)1.2.1 电真空器件恒流源的诞生 (3)1.2.2 晶体管恒流源的产生和分类 (3)1.2.3 集成电路恒流源的出现和种类 (3)1.3数控恒流源的研究现状和发展趋势 (4)2 系统设计 (5)2.1设计要求 (5)2.1.1 题目要求 (5)2.2 总体设计方案 (5)2.2.1 设计思路 (5)2.2.2 方案论证与比较 (5)2.2.3 系统组成 (8)3 单元电路设计 (8)3.1 单片机控制电路 (8)3.2 A/D接口电路 (9)3.3 D/A接口电路 (10)3.4 恒流源电路 (10)3.5 LCD显示电路 (11)3.6 系统电源电路 (12)4 软件设计 (13)4.1主程序 (13)4.2时基中断服务子程序 (14)4.3 A/D转换程序 (15)5 系统的抗干扰设计 (15)5.1 硬件抗干扰设计 (15)5.2 软件抗干扰设计 (15)6 系统测试 (16)6.1 数控恒流源实物图 (16)6.2 测试使用的仪器 (16)6.3 测试方法 (16)6.4 测试数据及结果分析 (16)7 结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附录 (22)河西学院本科生毕业论文（设计）题目审批表................................................. 错误！未定义书签。
数控直流恒流源的设计与制作
数控直流恒流源的设计与制作数控直流恒流源的设计与制作本数控直流恒流源系统输出电流稳定，输出电流可在20mA~2000mA范围内任意设定，不随负载和环境温度变化，并具有很高的精度，输出电流误差范围±4mA，因而可实际应用于需要高稳定度小功率直流恒流源的领域。
1 系统原理及理论分析1.1单片机最小系统组成单片机系统是整个数控系统的核心部分，它主要用于键盘按键管理、数据处理、实时采样分析系统参数及对各部分反馈环节进行整体调整。
主要包括AT89S52单片机、模数转换芯片ADC0809、12位数模转换芯片AD7543、数码管显示译码芯片74LS47与74LS138等器件。
1.2系统性能本系统的性能指标主要由两大关系所决定，设定值与Ａ/Ｄ采样显示值（系统内部测量值）的关系。
内部测量值与实际测量值的关系，而后者是所有仪表所存在的误差。
1.3恒流原理数模转换芯片AD7543是12位电流输出型，其中OUT1和OUT2是电流的输出端。
为了实现数控的目的，可以通过微处理器控制AD7543的模拟量输出，从而间接改变电流源的输出电流。
从理论上来说，通过控制AD7543的输出等级，可以达到1mA的输出精度。
但是本系统恒流源要求输出电流范围是20mA~2000mA，而当器件处于2000mA的工作电流时，属于工作在大电流状态，晶体管长时间工作在这种状态，集电结发热严重，导致晶管值下降，从而导致电流不能维持恒定。
为了克服大电流工作时电流的波动，在输出部分增加了一个反馈环节来控制电流稳定，减小电流的波动，此反馈回路采用数字形式反馈，通过微处理器的实时采样分析后，根据实际输出对电流源进行实时调节。
经测试表明，采用常用的大功率电阻作为采样电阻R0，输出电流波动比较大，而选用锰铜电阻丝制作采样电阻，电流稳定性得到了改善。
电路反馈原理如下图所示。
2 总体方案论证与比较方案一：采用各类数字电路来组成键盘控制系统，进行信号处理，如选用CPLD等可编程逻辑器件。
数控恒压恒流源设计报告.
数控恒压恒流源学校:电子科技大学中山学院指导老师：刘根据参赛队员：李俊龙、梁创学、黄立群2013年12月20日目录摘要 (3)1.方案论证与比较 (4)1.1系统总体框图及设置 (4)1.2控制方案的比较论证 (4)1.3 输出方案 (5)1.4按键选择方案 (5)1.5提高效率的方案 (5)1.6 MULTISIM软件仿真 (5)2.电路设计与参数计算 (5)2.1 系统总体设计原理图 (5)2.2主回路器件的选择及参数计算 (5)2.2.1开关管的选择 (6)2.2.2电感的选择 (6)2.2.3电容的选择 (6)2.2.4采样电路的选择 (6)2.3控制电路设计 (6)2.3.1控制回路采样信号的处理 (6)2.3.2 PWM波的产生 (6)2.4效率的分析 (6)4.测试方法与数据 (8)4.1测方法试 (8)4.2测试仪器 (8)4.3测试数据 (8)5.测试结果分析 (8)5.1恒压源 (8)5.2恒流源 (9)5.3改进方案 (9)附录1：整体程序 (10)附录2：设计原理图 (18)摘要本系统以STC12C5A60S2为核心，实现电压可预置，步进电压为100mV，输出电压范围为5V到10V，输出电流为100-1000mA。
可显示预置电压，实测电压，实测电流，实测效率。
该系统主要由STC12C5A60S2单片机系统，PWM信号控制芯片TL494，斩波主回路，按键，A/D以及D/A等组成。
系统通过键盘预置电压值送给TL494形成闭环反馈电路，采样精密电阻上的电压，采样康铜丝上的电压间接推算出其电流并显示。
本系统具有调整速度快，精度高，电压调整率低，负载调整率低，效率高，输出纹波小等优点。
关键词：STC12C5A60S2、TL494、恒压、恒流1.方案论证与比较1.1系统总体框图及设置通过按键单片机对主电路进行恒压或恒流功能的切换，并且经单片机给控制芯片TL494提供一个基准电压，与采样电压进行比较，从而改变TL494输出波形的占空比，进而控制IRF540的开启与截至，从而控制主电路电压的大小，达到设定值。
简易数控恒压恒流电源
1（一）简易数控恒压恒流电源一、任务设计并制作简易数控电源。
输入交流200～240V，50Hz；可以在键盘切换下，分别实现恒压恒流源，其原理示意图如下所示。
二、要求1、基本要求（1）恒压源部分：a．能输出1A电流；b．输出电流为1A时，输出纹波电压小于100ｍＶ；c．使输出电流Iout从0至1A变化时，输出电压Vout=10±0.25V；d．输出电流Iout=1A时，DCDC恒压恒流部分效率≥70%；e．具有过流保护功能，动作电流Io=1.1A～1.3A。
排除过流故障后，自动回复正常工作状态。
（2）具有输出电压、电流的测量和数字显示功能。
2、发挥部分在键盘的切换下，可以实现恒流源的功能恒流源部分：a.负载电阻在5欧姆至10欧姆变化时，要求输出电流Iout=1±0.025A。
b．可在键盘的切换下输出500mA和800mA的恒定电流。
c.输出电流Iout=1A，负载电阻为10欧姆时，输出纹波电压≤50mV。
d.输出电流Iout=1A，负载电阻为10欧姆时，DCDC恒压恒流部分效率≥85%。
三、说明（1）D C-DC变换器不允许使用集成场效应管的成品模块，但可使用开关电源控制芯键盘控制器DCDC恒压恒流负载显示电压、电流等检测2片，DC-DC变换器的辅助电源可以使用成品模块；（2）本题要求只能采用一个拓扑回路，分别实现恒压恒流功能；（3）本题中的输出纹波电压是指输出电压中的所有非直流成分，要求用带宽不小于20MHz模拟示波器（AC耦合、扫描速度20ms/div）测量V OPP（峰峰值）；（4）D C-DC变换器效率 =P O/ P IN，其中P O＝U O I O，P IN＝U IN I IN；（5）电源在最大输出功率下应能连续安全工作足够长的时间（测试期间，不能出现过热等故障）；（6）制作时应考虑方便测试，合理设置测试点；（7）设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果；完整的电路原理图、重要的源程序和完整的测试结果用附件给出。
简易数控恒压恒流源
设计报告--简易数控恒压恒流电源目录摘要-------------------------------------------------------------------------------------------------4关键词----------------------------------------------------------------------------------------------4 1.方案论证与比较----------------------------------------------------------------------------51.1DC-DC主回路方案------------------------------------------51.2控制方案的比较论证---------------------------------------51.3输出方案-------------------------------------------------51.4提高效率的方案-------------------------------------------61.5SIMPLE SWITCHER Power Module仿真-------------------------62.电路设计与参数计算----------------------------------------------------------------------62.1系统总体设计原理图---------------------------------------62.2主回路器件的选择及参数计算-------------------------------62.3控制电路设计与参数计算-----------------------------------62.4效率的分析及计算-----------------------------------------72.5保护电路设计与参数计算-----------------------------------72.6数字设定及显示电路的设计---------------------------------72.7软件设计-------------------------------------------------73.测试方法与数据------------------------------------------------------------------------------73.1 测试方法-------------------------------------------------7 3.2 测试仪器-------------------------------------------------83.3 测试数据-------------------------------------------------84.测试结果分析----------------------------------------------------------------------------------9 4.1 恒压源---------------------------------------------------9 4.2 恒流源---------------------------------------------------94.3 改进方案-------------------------------------------------95.附件列表----------------------------------------------------------------------------------------10附件一-------------------------------------------------------10 附件二-------------------------------------------------------11 附件三-------------------------------------------------------12摘要:本系统以ATmega16单片机为核心，对主回路采样值（电流、电压）进行AD-DA 处理后，以PWM波的形式对占空比进行调节，到达了使输出电压，电流值稳定的目的。
数控直流恒流源设计方案与制作
数控直流恒流源地设计与制作本数控直流恒流源系统输出电流稳定，输出电流可在20mA~2000m/范围内任意设定，不随负载和环境温度变化，并具有很高地精度，输出电流误差范围土4mA,因而可实际应用于需要高稳定度小功率直流恒流源地领域1系统原理及理论分析1.1单片机最小系统组成单片机系统是整个数控系统地核心部分，它主要用于键盘按键管理、数据处理、实时采样分析系统参数及对各部分反馈环节进行整体调整•主要包括AT89S52单片机、模数转换芯片ADC0809 12位数模转换芯片AD7543数码管显示译码芯片74LS47与74LS138等器件.b5E2RGbCAP1.2系统性能本系统地性能指标主要由两大关系所决定，设定值与A / D采样显示值（系统内部测量值）地关系.内部测量值与实际测量值地关系，而后者是所有仪表所存在地误差•1.3恒流原理数模转换芯片AD7543是12位电流输出型，其中0UT1和OUT2是电流地输出端•为了实现数控地目地，可以通过微处理器控制AD7543地模拟量输出，从而间接改变电流源地输出电流•从理论上来说，通过控制AD7543地输出等级，可以达到1mA地输出精度.但是本系统恒流源要求输出电流范围是20mA~2000mA而当器件处于2000mA地工作电流时，属于工作在大电流状态，晶体管长时间工作在这种状态，集电结发热严重，导致晶管“值下降，从而导致电流不能维持恒定.为了克服大电流工作时电流地波动，在输出部分增加了一个反馈环节来控制电流稳定，减小电流地波动，此反馈回路采用数字形式反馈，通过微处理器地实时采样分析后，根据实际输出对电流源进行实时调节.经测试表明，采用常用地大功率电阻作为采样电阻R0，输出电流波动比较大，而选用锰铜电阻丝制作采样电阻，电流稳定性得到了改善.电路反馈原理如下图所示.p1EanqFDPw2总体方案论证与比较方案一：采用各类数字电路来组成键盘控制系统，进行信号处理，如选用CPLD等可编程逻辑器件.本方案电路复杂，灵活性不高，效率低，不利于系统地扩展，对信号处理比较困难. 方案二：采用AT89S52单片机作为整机地控制单元，通过改变AD7543地输入数字量来改变输出电压值，从而使输出功率管地基极电压发生变化，间接地改变输出电流地大小.为了能够使系统具备检测实际输出电流值地大小，可以将电流转换成电压，并经过ADC0809进行模数转换，间接用单片机实时对电压进行采样，然后进行数据处理及显示•此系统比较灵活，采用软件方法来解决数据地预置以及电流地步进控制,使系统硬件更加简洁,各类功能易于实现,能很好地满足题目地要求•本方案地基本原理如图 2 所示.DXDiTa9E3d3模块电路设计与比较3.1恒流源方案选择方案一：采用恒流二极管或者恒流三极管，精度比较高，但这种电路能实现地恒流范围很小，只能达到十几毫安，不能达到题目地要求• 方案二：采用四端可调恒流源，这种器件靠改变外围电阻元件参数，从而使电流达到可调地目地，这种器件能够达到1~2000毫安地输出电流.改变输出电流，通常有两种方法：一是通过手动调节来改变输出电流，这种方法不能满足题目地数控调节要求；二是通过数字电位器来改变需要地电阻参数，虽然可以达到数控地目地，但数字电位器地每一级步进电阻比较大，所以很难调节输出电流•方案三：压控恒流源，通过改变恒流源地外围电压，利用电压地大小来控制输出电流地大小•电压控制电路采用数控地方式，利用单片机送出数字量，经过D/A转换转变成模拟信号，再送到大功率三极管进行放大.单片机系统实时对输出电流进行监控，采用数字方式作为反馈调整环节，由程序控制调节功率管地输出电流恒定•当改变负载大小时，基本上不影响电流地输出，采用这样一个闭路环节使得系统一直在设定值维持电流恒定•该方案通过软件方法实现输出电流稳定，易于功能地实现，便于操作，故选择此方案•电路原理图如图3所示.3.2反馈闭环方案选择RTCrpUDGiT方案一：采样电阻丄「上地电压-■ ■亠一，可知输出电流与采样电阻存在近似线性关系，因此可以从检测电阻，［上电压地大小来直接增减反馈深度.5PCzVD7HxA方案二：从采样电阻丄上得到一个反馈电压，由于采样电阻阻值比较小，在该电阻上地压降相应也小，为了提高系统控制地灵敏度，采用一级运算放大器对采样电压进行放大，再送到ADC0809进行A/D转换•数据由单片机系统进行相应处理，为了达到1mA步进，选用12位串行D/A转换器件AD7543可以满足题目要求，而且该芯片是采用串行数据传送方式，硬件电路简单•同时反馈系统控制灵活，易于达到1mA地步进要求•3.3控制单元方案选择由于要实现人机对话，至少要有10个数字按键和两个步进按键，考虑到还要实现其它地功能键，选用16按键地键盘来完成整个系统控制•显示部分采用8位LED数码管，而且价格便宜，易于实现•考虑到单片机地I/O端口有限，为了充分优化系统，采用外部扩展一片8155来实现键盘接口与显示功能电路原理如图4所示.jLBHrnAlLg3他1•和6W CS O46 6 OI 3US3 WEBOUTIOUT2恥A-thMD553S x-fli■**j|1-1K-»U2ZK4?・■?hbl-fZSW2ADCMK-6.4DBS占CCXZ丽S<AS)LEI™RTI*)I cgcxWE建t珈£31压控恒流源电路原理亠孝兰兰土m 亠亠■一主亠亠亠uzr>UD4 k0i EW 图4键盘及显示电路3.4电源方案选择方案一：用开关稳压电源给整机供电，此方案能够完成本作品电流源地供电 ，但开关电源比较复杂，而且体积也比较大，制作不便，因而此方案难以实现• 方案二：单片机控制系统以及外围芯片供电采用 78系列三端稳压器件，通过全波整流，然后进行滤波稳压.电流源部分由于要给外围测 试电路提供比较大地功率，因此必须采用大功率器件•考虑到该电流源输出电压在 10V 以内，最大输出电流不大于 2000mA ，由公式P=U*I 可以粗略估算电流源地功耗为20W.同时考虑到恒流源功率管部分地功耗 ，需要预留功率余量，因此供电电源要求能输出 30W 以上.为了尽量减少输出电流地纹波 ， 要求供电源要稳定，因此采用隔离电源，选用由LM338构成地高精度大电流稳压电源 •此方案输出电流精度高，能满足题目要求，而且简单实用，易于自制，故选用方案二•稳压电源原理如图5所示.3.5过压报警功能设计 为了使本数控直流电流源进一步智能化 ，考虑到要求输出电压不大于 10V ，因此系统测试部分设计了一个过压报警电路，用于对电压地实时监测 一旦有过压现象，控制器响应后会发出报警控制信号 •电路原理参见图3.4软件设计 根据实际地硬件电路，为了有效地减小纹波电流，用软件方法实现去峰值数值滤波，以减小环境参数对输出控制量地影响.软件设计主程序流程图和闭环比较子程序流程图；电流设置子程序流程图；键盘中断子程 序流程图；显示中断子程序流程图 .分别如下图所示. 根据本系统地实际要求软件设计可分为以下几个功能模块：4.1主程序模块MAIN:流程图如图6 所示.主程序负责与各子程序模块地接口和检查键盘功能号4.2闭环比较子程序模块 BIHUAN 流程图如图7所示.通过调用闭环比较子程序得出实际值与设定值地差值 ，如果是实际值大于设定值则将原来 地D / A 地入口数值减去这个差值再送去D/A 转换，如果是实际值小于设定值则把原来地D / A 地入口数值加上这个差值再送去转换 .如果输出值与设 定值仍然不一致，再将差值和设定值相加送 D/A 转换，以逐步逼近地形式使实际值和设定值相一致后通过 LED 把稳定地实际值显示出来.而逐步逼近.这也是结构化程序地要点（合理设置程序地顺序结构）通过键盘设置电流地大小，因为本系统最大输出电流是 2000m A ,所以该子程序兼有电流设 本系统采用外部中断1来实现实时扫描，使程序及时响应按键请求而无需顾虑其它程序无法考虑定时刷新显示，使得该显示子程序简单灵活，适用性广 .因此对本系统进行了全面地测试 ，分别为输出电流测试、步进电流测试、工作时间测试、负载阻值变化测试、纹波电流测试 .本系统测试采用地仪表如下：当测试系统电流分别 0〜200mA 和200mA ~2000mA 时，分别采用数字表DT 9801地200mA 档和10A 档.测试电压采用数字表XB-9208B 地2V 档和20V 档.测试纹波电流采用低频毫伏表DA — 16D 来测试纹波电压，但当测量值 与对应量程相差较大时，会有一定地误差.XHAQX74J0X 过程中地实际值不送显示因此减少了实际显示值地不稳定4.3电流设置子程序模块 SETUP 流程图如图8所示. 置合法性，也就是说设置电流不能大于 2000m A . 4.4键盘中断子程序模块 KEYSCAN 流程图如图9所示. 模块运行情况. 4.5显示中断子程序模块 LED:流程图如图10所示. 本系统采用定时中断 0来实现逐位动态显示,每位显示间隔固定为 2ms,使LED 输示非常稳定 5数据测试及分析数据测试是反映系统性能地重要指标比较以上两种方案地优缺点图2系统原理框图 ,方案二简洁、灵活、可扩展性好 能达到题目地设计要求，因此采用方案二来实现.LDAYtRyKfE03L M?4iO S9寻f-itOV=J二上』启血二5如加LM7SG5l\3 30fiu5稳压电源原理图9键盘中新子程序流程图版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes some parts, in cludi ng text, pictures, and desig n. 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恒压恒流源
电子科技大学第二届“NS”杯电子设计大赛报告简易数控恒压恒流电源摘要：本文介绍了数控直流开关电压电流源的原理和设计，整个系统以C8051单片机为控制器，以TL494来作为PWM输出芯片和IR2110作为MOS管的驱动芯片来作为系统的核心部件，我组设计并实现恒定输出10V电压，恒定输出1A，800mA ，500mA电流的要求。
整个电路系统简洁高效。
能够很好的完成题目所要求指标，并具有过流保护功能。
关键字：开关电源，单片机，数控，恒压恒流Abstract:A DC numerical control current and voltage source was introduced in this paper. In this article we introduce a theory of a DC current and voltage source and how to design. The system is made up of C8051 which play a role of microcontroller, and TL494 and IR2110 which play central parts of the system. And the whole system can output 10V voltage and 1A，500mA，800mA current。
This switch power supply can accomplish the requirements well. And It has the function of current-limiting and auto-resume。
Key words: Switch Power supply, C8051, Numerical –Control, Stable –Voltage and Current一、方案论证与比较1）主电路方案比较（恒压部分）主电路采用BUCK降压式电路，PWM芯片使用TL494，驱动芯片采用IR2110来驱动开关管。
数控恒压恒流电源设计
数控恒压恒流电源设计数控恒压恒流电源是一种在电子设备研发和制造工作中十分常见的装置，它能够提供稳定的电流和电压输出，广泛应用于电子元器件的测试、电子设备的加工和电子设备的研发等领域。
本文将详细介绍数控恒压恒流电源的设计原理、关键技术以及实际应用等内容。
一、设计原理当负载发生变化时，电源会检测到输出端的电压和电流的变化，然后通过反馈回路根据设定值进行调整，使输出端的电压和电流保持在设定值附近的范围内。
通过不断的反馈和调整，可以实现输出电压和电流的精确控制。
二、关键技术1.电压检测技术：设计电压检测电路，通过传感器或电路来实时检测输出端的电压。
可以使用电压分压器和运算放大器等电路来进行电压检测。
2.电流检测技术：设计电流检测电路，通过传感器或电路来实时检测输出端的电流。
可以使用电流采样电路和运算放大器等电路来进行电流检测。
3.反馈控制技术：通过比较检测到的电压和电流与设定值的差异，设计控制回路来实现恒压和恒流的输出控制。
可以使用控制芯片和电路来进行反馈控制。
4.保护技术：设计过流保护和过压保护电路，当输出端的电流或电压超过设定值时，能够及时切断输出，保护负载和电源设备的安全。
5.数控技术：设计数字控制电路，通过微处理器或可编程逻辑器件等实现对电源的数字控制和参数设定。
三、实际应用在电子设备测试中，数控恒压恒流电源可以提供稳定的电流和电压输出，用于测试电路的工作状态、负载能力等。
在电子设备加工中，数控恒压恒流电源可以提供稳定的电流和电压输出，用于控制电子设备的加工过程，确保电子设备的质量和性能。
在电子设备研发中，数控恒压恒流电源可以提供稳定的电流和电压输出，用于电路原型的调试、电路参数的测量和电路性能的验证等。
总结：数控恒压恒流电源是一种在电子设备研发和制造工作中常见的装置。
其设计原理基于电压和电流的控制回路，通过反馈控制实现稳定的恒压和恒流输出。
数控恒压恒流电源的设计涉及到多个关键技术，如电压检测、电流检测、反馈控制等。
数控恒流源的设计与制作
数控恒流源的设计与制作一，解析课题设计并制作一个数控恒流源电路，数控恒流源电路原理图如下图所示。
数控恒流源是指在给定的数字量控制下，负载电阻阻值在一定范围内调节变化时输出电流恒定不变，改变控制数字量，输出恒定电流不随负载改变。
二，设计原理四，单元电路元器件选择（1）计数器采用74HC161计数器。
74HC161的主要功能：1，异步清零功能：当CLR 的反为零时，不论有无时钟脉冲CLK和其他信号输入，计数器被清零，即Qd～Qa都为0。
2，同步并行置数功能：当CLR的反=1，LOAD的反=0时，在输入时钟脉冲CLK上升沿的作用下，并行输入的数据dcba被置入计数器，即Qd～Qa=dcba。
3，计数功能：当LOAD的反=CLR的反=ENP=ENT=1，当CLK端输入计数脉冲时，计数器进行二进制加法计数4，保持功能：当LOAD的反=CLR 的反=1时，且ENP和ENT中有”0“时，则计数器保持原来状态不变。
（2）驱动译码器采用74HC4511芯片。
74HC4511将输入BCD标准代码变换成驱动七段数码管所需的码信号，其中四线A～D为BCD码输入端，高电平有效，A为低位输入端，D为高位端，七段a～g输出高电平以驱动共阴极数码管发光。
LE为锁存控制端，高电平时能够锁存输入的BCD码。
LT为灯测试反相控制端，BI为消隐反相控制端。
（3）数模转换器DAC0832是采样频率为8位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要（如要求多路D/A异步输入、同步转换等）。
DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的锁存信号为ILE;第二級锁存器称为DAC 寄存器，它的锁存信号为传输控制信号。
因为有两级锁存器，DAC0832可以工作在双缓冲器方式，即在输出模拟信号的同时采集下一个数字量，这样能有效地提高转换速度。
此外，两级锁存器还可以在多个D/A转换器同时工作时，利用第二级锁存信号来实现多个转换器同步输出。
(高效)数控恒流电源
高效数控恒流电源一、任务设计并制作以DC-DC变换器为核心的数控恒流电源，电路框图如图1所示。
图1 电路框图二、要求在输入电压U i为15V/DC(波动范围12V~18V)及电阻负载条件下，使电源满足：1．基本要求（1）输出电流I o可调范围：200mA～2000mA；最大输出电压U omax：10V；（2）U i从12V变到18V时，电流调整率S I ≤4%（I o＝1000mA，负载为5Ω的条件下测试）；（3）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，负载调整率S R≤4%（U i=15V， I o＝1000mA，负载在1Ω～5Ω条件下测试）；（4）输出噪声纹波电流≤30mA（U i =15V，U o=10V，I o=2000mA）；（5）整机效率 ≥70%（U i=15V，U o=10V，I o=2000mA）；（6）具有过压保护功能，动作电压U oth=11±0.5 V（U i=15V，I o=1000mA）；2．发挥部分(1)能数字设定并控制输出电流，步进≤10mA，要求输出电流与给定值的相对误差≤±2%；(2)输出噪声纹波电流≤15mA（U i =15V，U o=10V，I o=2000mA）；(3)整机效率η≥80%（U i=15V，U o=10V，I o=2000mA）；(4)排除过压故障后，电源能自动恢复为正常状态；(5)具有输出电流的测量和数字显示功能；(6)其它（如：扩大输入电压波动范围为8V~20V；具有上电前输出开路检测并报警显示功能等。
）。
三、评分标准四、说明1.图1中DC-DC变换器不允许使用成品模块，但可使用开关电源控制芯片。
2. DC-DC 变换器、控制、显示电路只能由U i 供电，不得另加辅助电源，但控制器电源允许使用DC-DC 成品模块。
3. 本题中的输出噪声纹波电流是指输出电流中的所有非直流成分，要求用毫伏表测量输出纹波电压，再换算成输出纹波电流值。
采用KIS-3R33,S模块制作的恒压恒流,电源
采用KIS-3R33S模块制作的恒压恒流电源一、原理尽管DC-DC降压的原理不是很简单，但可以把这个模块看成是一个黑匣子：这个图也就是一个三端，因此功能类似LM317这样的三端稳压器。
输入电压4.75V到23V都可以，输出-输入有个最小压差，大约1.0到2.0V（电流小的时候压差小），输出是0.925V到20V可调。
压差大一些其实没有太大关系，顶多影响点效率。
由于是开关型的同步IC，因此效率很高：这三根曲线都是输出=3.3V情况下的，红色是5V输入下，0.25A输出下效率可达95%。
绿色是12V输入，由于压差大，因此效率低了点，但在0.8A输出下仍然有91%。
所谓95%的效率，就是比如5V、2A输出的场合下，输入10V时仅仅需要1.05A（理想1.00A）。
官方电路KIS-3R33S模块采用了MPS的MP2307为核心器件的降压式DC-DC，典型电路为：输入4.75V起，最高23V（有人试验到30V没烧，但不建议这样做）；输出可以从那个0.925V起调，一直到20V，电流可达3A，短时4A，有人试验到6A没烧，但不建议这样，电感也受不了。
采用两个内置的MOSFET进行同步整流，效率可达95%。
固定的340kHz振荡频率，算比较高的了，因此电感和滤波电容可以用的比较小。
从原理上看，就是IN和SW的MOS管首先导通，对电感储能，然后上面的管子断开、下面的闭合，电感的电流继续通过下面的MOS管流动。
根据输出的大小，反过来控制开关的占空比，达到可控输出的目的。
所谓同步整流，就是用MOS管替代肖特基管，在需要输出的时候控制MOS管闭合或断开，续流也是用MOS管。
由于MOS管的导通电阻非常小，速度也快，因此整流压降进一步减少，效率进一步提高，尤其是对低压输出的场合。
成品照片成品模块的体积很小，21.8mm×20.9mm，厚度7.5mm。
以下照片，是5个模块在不同拆解阶段放在一起拍的，点击可见大图：成品电路可以看到，与厂家典型电路基本一样，黑色本底就是厂家的，红色是模块不同的地方。
数控恒流源
数控恒流源1.任务设计并制作数控直流电流源。
输入交流200～240V，50Hz；输出直流电压≤10V。
其原理示意图如下所示。
、要求基本要求（1）输出电流范围：200mA～2000mA；（2）可设置并显示输出电流给定值，要求输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的1％+10 mA；（3）具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤10mA；（4）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的1％+10 mA；（5）纹波电流≤2mA；（6）自制电源。
发挥部分（1）输出电流范围为20mA～2000mA，步进1mA；（2）设计、制作测量并显示输出电流的装置 (可同时或交替显示电流的给定值和实测值)，测量误差的绝对值≤测量值的％+3个字；（3）改变负载电阻，输出电压在10V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流值的％+1 mA；（4）纹波电流≤；（5）其他。
总体设计方案经初步分析设计要求，得出总体电路由以下几部分组成：电源模块，控制模块（包括AD、DA转换）恒流源模块，键盘模块，显示模块。
以下就各电路模块给出设计方案。
控制部分方案方案一：采用FPGA作为系统的控制模块。
FPGA可以实现复杂的逻辑功能，规模大，稳定性强，易于调试和进行功能扩展。
FPGA采用并行输入输出方式，处理速度高，适合作为大规模实时系统的核心。
但由于FPGA集成度高，成本偏高，且由于其引脚较多，加大了硬件设计和实物制作的难度。
方案二：采用单片机作为控制模块核心。
单片机最小系统简单，容易制作PCB，算术功能强，软件编程灵活、可以通过ISP方式将程序快速下载到芯片，方便的实现程序的更新，自由度大，较好的发挥C语言的灵活性，可用编程实现各种算法和逻辑控制，同时其具有功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点。
基于以上分析，选择方案二,利用STC89C52单片机将电流步进值或设定值通过换算由D/A转换，驱动恒流源电路实现电流输出。
恒流恒压稳压电源的设计与制作
恒流恒压稳压电源的设计与制作下面是恒流恒压稳压电源的设计与制作过程：1.确定电源的输出参数：首先，需要确定所需的恒定电流和电压输出。
根据应用的需求，设定好目标参数。
2.选择合适的元件：根据所需参数，选择合适的电源变压器和电子元件，如稳压管、电感、电容等。
3.设计稳压电路：设计恒流恒压稳压电路。
常用的恒压稳压电路有电流反馈式和电压反馈式。
电流反馈式在输出端并联一个电阻或电流采样器，将输出电流与设定电流进行比较，通过反馈控制调整输出。
电压反馈式需要将输出电压与设定电压进行比较，通过反馈调整输出。
4.绘制电路图：根据设计好的稳压电路，将其绘制成电路图。
电路图应包括所选元件的连接方式、引脚布局、元件型号等详细信息。
5.PCB设计：根据电路图，进行PCB设计。
在设计时要注意良好的布线，避免信号干扰和电磁辐射。
6.元件焊接：根据PCB设计好的布局，将所选的元件进行焊接。
焊接时要保证焊点牢固可靠，避免电路连接不良。
7.完成电源调试：完成焊接后，开始进行电源调试。
首先，通过外部电源供电，观察电源输出的电流和电压是否符合预期。
然后，使用负载测试设备进行稳定性测试，确保电源的输出能够满足设计要求。
8.优化与改进：根据电源调试的结果和实际需求，对电源进行优化和改进。
优化包括提高电源的效率和稳定性，改进包括调整输出参数等。
总结起来，恒流恒压稳压电源的设计与制作需要明确需求、选择合适的元件、设计稳压电路、绘制电路图、进行PCB设计、焊接元件、完成电源调试和优化改进。
这个过程需要一定的电子电路基础知识和实践经验。
最终制作完成的恒流恒压稳压电源能够稳定输出所需的电流和电压。
数控恒流源的设计与实现
数控恒流源的设计与实现数控恒流源是一种电子设备，它可以在恒定的电流范围内自动调节输出电流。
这种设备被广泛应用于电子、机械、光学、医疗等领域。
它具有精度高、效率高、可靠性强等优点。
下面，我们将详细讨论数控恒流源的设计与实现。
一、设计方案1.数控恒流源的工作原理数控恒流源的工作原理是利用电阻、电感和开关管等元件组成一个功率电路，通过对开关管的控制，来调节输出电流。
具体过程如下：①从外部输入一个控制信号。
②控制信号由微控制器或其他控制元件解码。
③解码器将控制信号转换为PWM信号。
④PWM信号控制开关管，使其按照一定的频率开闭。
⑤开关管在闭合瞬间，会将电源的电能存储在电感中。
⑥当开关管打开时，存储在电感中的电能会被释放，形成一定的输出电流。
（注：开关管的频率一般在几十KHz以上，这样可以减小开关管的体积，并提高效率。
）2.电路设计数控恒流源的电路设计需要考虑到以下因素：（1）电路的精度：为保证电路输出的电流精度，需要选择高精度的元件。
（2）电路的效率：在能满足精度要求的前提下，应尽量提高电路的效率，以减小体积和降低成本。
（3）电路的稳定性：电路需要在多种不同的工作条件下稳定地输出电流，因此需要在设计中考虑到各种因素的影响。
（4）电路的控制：为了保证电路的稳定和精度，需要采用数字控制技术，实现对电流的精确控制。
基于以上考虑，我们可以设计出如下电路：（1）控制电路：采用单片机或FPGA等数字控制芯片，实现对电路的精确控制。
（2）功率电路：由电源、电感、开关管、稳压电路等部分组成。
（3）反馈电路：通过反馈电路，实现对输出电流的精确测量和控制。
二、实现方法1.电路的制作电路的制作需要根据电路设计方案进行，选择合适的元件进行制作。
在制作的过程中需要注意以下几点：（1）元件的选取需要严格参照设计方案，要保证元件的精度、效率和稳定性。
（2）焊接需要仔细，避免焊接不牢固或损坏元件。
（3）在调试电路时，需要注意安全，避免电路损坏或对人身安全造成影响。
一台数控恒流恒压电源的制作
一台数控恒流恒压电源的制作
直流稳压电源是任何电子电路试验中不可缺少的基础仪器设备，基本
在所有的跟电有关的实验室都可以见到。
对于一个电子爱好者来说，直流稳压
电源也是必不可少的。
要得到一个电源，一般有两种方法：一是购买一台成品
电源，这样最为省事：二是自己制作一台电源（因为你是电子爱好者），当然
相比于第一种方法会麻烦很多。
很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流
稳压电源……
基本的恒压恒流电源结构框
所以更高端的电源如然而一切事物都不可能完美，因为数控电源的输出
电压都是以最小步进电压值为间隔的离散的电压点，所以不能像模拟控制的电
源那样输出连续的电压。
但这个缺点对我们平时的实验基本没有影响，所以这
样的电源在我们看来还是“完美”的。
这篇文章要讲的就是制作一个这样“完美”
的数控恒压恒流电源。
本文所讲的数控恒压恒流电源特性如下：
1．输出电压设定：0~20V/0.05V 步进
2．电压输出误差：整个输出范围内实测小于±10mV（FLUKE 8808A 五位半数字万用表测试）；
3．输出电流设定：0~3A/0.01A 步进；
4．电流显示误差：小于±5mA（FLUKE 8808A 五位半数字万用表测试）；。
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制作一台数控恒压恒流电源（上）(一)2010-11-12 16:03:17 来源:《无线电》杂志魏坤【作者:肖庆高大中小】浏览:2874次评论:0条直流稳压电源是任何电子电路试验中不可缺少的基础仪器设备，基本在所有的跟电有关的实验室都可以见到。
对于一个电子爱好者来说，直流稳压电源也是必不可少的。
要得到一个电源，一般有两种方法：一是购买一台成品电源，这样最为省事：二是自己制作一台电源（因为你是电子爱好者），当然相比于第一种方法会麻烦很多。
很显然这篇文章不是教你如何去选购一台直流稳压电源……基本的恒压恒流电源结构框图如图1所示。
由电压基准源、调整管、误差放大、电压取样以及电流取样组成。
电压基准源的作用是为误差放大器提供一个参考电压，要求电压准确且长时间稳定并且受温度影响要小。
取样电路、误差放大和调整管三者组成了闭环回路以稳定输出电压。
这样的结构中电压基准源是固定的，电压和电流的取样电路也是固定的，所以输出电压和最高的输出电流就是固定的。
而一般的可变恒压恒流电源是采用改变取样电路的分压比例来实现输出电压以及最高限制电流的调节。
基本恒压恒流电源框图图2图1 基本稳压电源简图图2中所示的是一个基本输出电压可变的稳压电源简图，可以很明显地看出这个电路就是一个由运算放大器构成的同相放大器，输出端加上了一个由三极管组成的射极跟随器以提高输出能力，因为射极跟随器的放大倍数趋近于1，所以计算放大倍数时不予考虑。
输入电压V+通过R1和稳压二极管VD产生基准电压Vref，然后将Vref放大1+R3/R2倍，即在负载RL上的得到的电压为Vref（1+R3/R2），因为R3可调范围是0~R3max，所以输出电压范围为Vref~Vref （1+R3max/R2）。
这不就和我们常用的LM317之类的可调稳压芯片一样了，只是像LM317之类的芯片内部还集成了过热保护等功能，功能更加完善，但是也有它的弊端，主要因为它是将电压基准、调整管、误差放大电路都集成在了一个芯片上，因此在负载变化较大时芯片的温度也会有很大的变化，而影响半导体特性的主要因素之一就是温度，所以使用这种集成的稳压芯片不太容易得到稳定的电压输出，这也正是高性能的电压基准都是采用恒温措施的原因，比如LM399、LTZ1000等。
一只正在FLUKE 8808A图3 五位半数字万用表中“服役”的LM399H图3是我从FLUKE 8808A五位半数字万用表中拍的恒温电压基准LM399H。
扯远了，言归正传（欲了解更多关于电压基准源的知识，请参看以前《无线电》杂志2008年第7期中张利民老师有关电压基准的文章）。
这种以改变取样电阻阻值来改变输出电压的稳压电源应用是比较普遍的，图4照片中是我们实验室中大量使用的稳压电源，就是使用调节取样电阻阻值来调节输出电压的，电压电流的显示是使用一片专用的电压测量芯片ICL7107实现的，这种电源价格低廉易于普及，但也有显而易见的缺点，因为进行电压调节的可变电阻经过长时间使用会出现接触不良的情况，这导致的后果是相当严重的，假设你正在将电压从5V慢慢地向6V调整，因为某个点电位器接触不良，相当于电位器开路，从图2可以看出，R3开路的话，输出电压就是能输出的最高电压，那么你心爱的电路板就可能会回到文明以前了。
图4 常用的稳压电源图5 Agilent E3640A数控稳压电源所以更高端的电源如图5所示的Agilent E3640A采用数字控制的方法来实现电压以及电流调节的，使用按键或旋转编码器进行设定，这样就根除了调节环节的隐患。
然而一切事物都不可能完美，因为数控电源的输出电压都是以最小步进电压值为间隔的离散的电压点，所以不能像模拟控制的电源那样输出连续的电压。
但这个缺点对我们平时的实验基本没有影响，所以这样的电源在我们看来还是“完美”的。
这篇文章要讲的就是制作一个这样“完美”的数控恒压恒流电源。
图6就是这台电源的实物照片。
图6 本文所讲述的数控稳压电源图7 面板特写本文所讲的数控恒压恒流电源特性如下：1．输出电压设定：0~20V/0.05V步进2．电压输出误差：整个输出范围内实测小于±10mV（FLUKE 8808A五位半数字万用表测试）；3．输出电流设定：0~3A/0.01A步进；4．电流显示误差：小于±5mA（FLUKE 8808A五位半数字万用表测试）；5．输出纹波峰峰值小于8mV@2A（Agilent 54641D示波器测试）；6．具有关闭设定参数记忆功能；7．具有输出使能功能；8．三个常用电压值直接设置（3.3V、5V、12V）（可通过程序修改）；9．使用12864液晶显示器，实时显示设定的电压值、电流值，当前通过测试得到的电压值、电流值以及输出状态（图7所示）。
先做一下原理简析，电源部分的原理图见图8所示。
这是个恒压恒流电源，所以它的结构和图1框图中所示结构的就不会有太大的差异。
首先220V的交流市电经过变压器T1变压后得到交流双12V输出，即有中间抽头的交流24V，VD1~VD4组成了桥式整流电路，这个相信大家不会陌生。
在这个桥式整流的上方还多了两只可控硅VT1、VT2，方向和VD1、VD2相同，这两个可控硅的作用是进行电压档位切换的。
当电源的设定输出电压在8V以内时，P4端口的第4脚HI/LOW 为低电平（该电平由单片机控制提供），IC1、IC2两只光电耦合器不工作，所以可控硅VT1、VT2断开，此时的整流桥由VD1、VD2、VD3和VD4组成，这时进入整流桥的是交流12V。
当电源的设定输出电压高于8V时，P4端口的第4脚HI/LOW为高电平，这时IC1、IC2两只光电耦合器上电工作，VT1、VT2工作，交流24V被加到了VT1、VT2上，VD1和VD2此时被反偏而截至，交流12V 断开，所以此时的整流桥由VT1、VT2、VD3和VD4组成，对交流24V进行整流。
这样就实现了电压档位的切换，以代替传统以继电器切换的方式，因为没有机械部件所以寿命更长、可靠性更高。
图8 原理图1（电源部分）与图1中的结构图相比这个电源的电压电流值都是可以调节的，所以不是取样电路可调就是基准电压可调。
这里我们使用了调基准电压的方法，因为取样电路的调整一般是通过改变两个分压电阻的阻值来调整，要数字控制不容易实现，虽然现在有数控电阻但大多只有8位，精度太低不能满足要求。
在这里调节基准电压是使用了一只12位的双通道电压输出型DA转换器TLV5618（IC5），关于这个芯片使用可以参考2010年1月份《无线电》杂志中我写的数字示波表的文章，其中有详细的描述这理解不多说了。
TLV5618是双通道12位的DA转换器，A通道用于最高输出电流的设定，B通道用于输出电压的设定。
使用REF191E（IC6）作为TLV5618的电压基准，这也就是整个电源的电压基准，基准电压为2.048V，因为REF191E的温度系数为5ppm，负载调整率为4ppm，而且输出电流高达30mA所以完全满足稳压电源对基准的需求，属于“高配”。
TLV5618使用2.048V的基准，输出电压0~4.095V时对应的输入数据为0~4095，我们在这里只取其0~4.000V的输出电压范围，步进1mV。
对其进行5倍放大就得到了0~20.00V的输出电压，步进5mV，而我们的电源所采用的步进是50mV，这样就有足够的余量对DA转换器的输出带内误差进行修正，但实际使用中不经修正也是满足要求的。
原理图2（控制部分）图9误差放大器使用了高精度双运算放大器OPA2277P（IC9），因为它有着超低的失调电压和超低的温度漂移系数，以对提高电源的精度和稳定度有着至关重要的作用。
TLV5618的B通道输出电压用于设定输出电压，该电压送到IC9A的同相输入端，反相输入端输入通过R8、R9和R10组成的1/5分压电路分压后的输出电压，两者进行比较输出误差电压用以控制调整管进行输出电压的调整，进而实现稳压的目的。
对输出电压和电流的测量为了能和输出DA转换器对应，所以使用了一片12位4通道的AD转换器ADS7841E，一通道用于输出电压的测量，二通道用于输出电流的测量。
ADS7841E需要一片4.096V的电压基准，所以使用REF198E（IC7）为其提供，REF198E和REF191E是同系列芯片，就不多说了。
输出电压经过1/5分压后一路送入电压误差放大器IC9A，而另一路送到了ADS7841E（IC8）的第2脚，即ADS7841E的第一模拟输入单通道进行AD转换，ADS7841E的输入范围是0~4095V，对应的输出数据为0~4095，测试转换的电压分辨率为1mV，但是输入电压是经过1/5分压的，所以转换后的数值再乘以5才能得到输出电压值，所以电压测量的最小分辨率为5mV。
为了提高输出电流取样的精度，所以输出电流取样使用了一只DALE产的0.04Ω3W 1%精度的低阻值电阻R5，流过1A的电流可以产生40mV的压降，然后使用仪表放大器AD620（IC10）对R5两端的压降进行25倍放大，可以得到1V/1A的电流取样关系，0~3A的输出电流对应0~3V的取样输出电压，可以同时满足DA转换器和AD转换器的要求。
电流取样所得到的电压一路送到IC9B 进行误差放大，另一路送到AD转换器的第二输入通道进行AD转换，测量输出电流。
因为ADS7841E的输入范围是0~4095V，对应的输出数据为0~4095，所以电流测量的最小分辨率为1mA。
AD620的放大倍数由R6和R7的并联值决定，计算公式为Rg=49.4kΩ/（G-1），其中G为放大倍数，带入G=25可得，Rg=2.058kΩ，因为2.058kΩ不是标准阻值，故而使用多圈电位器调整得到，为了提高电路的可靠性，所以使用3kΩ的固定电阻和10kΩ的电位器并联使用，即使电位器失效，也不致使电路参数发生巨大变化而损坏。
TLV5618的A通道的输出电压送到IC9B的同相输入端，IC9B的反相输入端输入电流取样的电压，由IC9B进行误差放大输出控制调整管。
因为有VD7和VD8的存在，当输出电流小于限制电流时IC9B的同相输入端的电压高于反相输入端的电压，此时IC9B输出达到饱和，IC9B的输出电压高于IC9A的输出电压，所以IC9B的输出电压被VD8隔离，此时由IC9A控制调整管，电路工作在分压状态。
当输出电流超过最高输出电流时IC9B反相输入端的电压高于同相输入端的电压，此时IC9B的输出电压低于IC9A，于是接管调整管以实现输出电流的恒流，电路工作在恒流状态。
因为电源输出电压的最小值是0V，所以IC9和IC10必须工作在双电源下，而IC9和IC10对负电源电流的需求很小（低于10m A），所以使用一片有100mA 电流输出能力的电荷泵芯片MAX660（IC3）将+5V电压镜像成-5V为IC9和IC10提供负电压，L1和C8组成LC滤波器以滤除纹波，使产生-5V电压更纯净。