高精度可调直流恒流源设计及实现_魏杰.pdf

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1、·44·仪表技术2016年第5期高精度可调直流恒流源设计及实现魏杰(中航工业北京青云航空仪表有限公司，北京100086)摘要:该系统使用处理芯片TMS320F28XX为控制器，完成对电流控制值、反馈采样值的D/A、A/D转换，从而实现电流数字闭环控制系统，同时借助DC/DC恒流、恒压调整器LT3596完成功率驱动。可实现0～240mA范围内电流的高精度控制，适用于受环境温度变化范围较大的恒流控制电路。关键词:数字信号处理器;恒流源;D/A转换;反馈中图分类号:TN86文献标志码:A文章编号:1006－2394

2、(2016)05－0044－03DesignandImplementationofAdjustableConstant-currentSourcewithHighPrecisionWEIJie(AVICBeijingKeevenAviationInstrumentCo．，Ltd，Beijing100086，China)Abstract:ThesystemusestheprocessingchipTMS320F28XXasthecontrollertocompleteD/A，A/Dconversionofthe

3、controlledcurrentvalueandthefeedbacksampledvaluesinordertoachievedigitalclosedloopforcurrentcontrolsystem．Atthesametime，DC/DCconstant-currentandconstant-voltageregulatorLT3596isusedtocompletepower-driving．Itcanhighpreciselyachievethecurrentcontrolwithin0～24

4、0mArange，whichissuitablefortheconstantcur-rentcontrolcircuitgreatlyaffectedbyenvironmentaltemperaturechange．Keywords:DSP;constant-currentsource;D/Aconversion;feedback反馈采集模块等。0引言带自反馈电路的闭环控制恒流源，可应用于数字控制系统、航空航天及测量等领域，可提升整体控制系统控制精度，具有良好的环境适应性。以往由分离器件设计实现的恒流电源，多

5、采用MOS管、电压调整器图1工作原理图等，在环境温度发生变化时，通常无法保证输出电流的处理器由外围接口接收预定电流值，通过内部控稳定性，同时电路设计复杂，占用空间较大，不利于电制解析发送相应的串行通信数据到D/A转换电路，输路的小型化、集成化。出模拟量控制调节稳流功率电路，稳流功率电路的控本系统设计使用的硬件资源为控制器TMS320F28XX制端口与输出的电流存在正比关系，从而控制负载电及其控制器自带的外设功能接口:A/D采集模块、SPI接流。当负载或外界环境发生变化时，稳流功率模块自口模块;控制算法占用内存

6、空间小，也可由中断子程序设身可以形成闭环进行调节，但是否符合精度要求以及计实现;同时，选用的串行接口的数模转换器件AD7249、是否仍可满足预定电流值可以由电流反馈电路进行监稳流功率器件LT3956也具有体积小、精度高等特点，整控，由处理器进行闭环调节。对负载进行电流采样，经体设计可以应用于较大系统的稳流模块。过运算放大器调理，输入处理器A/D采集接口，从而可以监控负载电流。1恒流控制系统的控制原理在控制运算中进行滤波，比较反馈值与预定电流该恒流源设计的工作原理如图1所示，分为处理值，根据差值进行控制运算，在

7、预定周期内输出D/A器控制模块、模拟量输出模块、功率驱动模块以及电流量进行调节，从而形成闭环控制。收稿日期:2016－01作者简介:魏杰(1982—)，女，硕士，研究方向为电子电路设计。2016年第5期仪表技术·45·2硬件设计原理该芯片与处理器的SPI部分接口，将12位CMOS数字信号转换为模拟信号，处理器的发送时钟SCLK、2．1控制模块设计输出时钟信号连接AD7249的时钟信号SCLK，数据输DSP芯片TMS320X281x对于D/A芯片的控制采用出口MOSI连接AD7249数据输入端口SDIN，帧同步

8、自带的SPI外设接口，它按主从方式进行工作，以处理信号SPISTEA连接D/A同步信号SYNC，通用数据接器为主机，D/A芯片为从机。其中，CS信号控制从机芯口GPIO连接数据载入信号LDAC、清零信号CLＲ以片是否被选中，当D/A芯片接收到CS信号为低电平芯及芯片的数据格式选择信号B/C。片时即为选中状态，与主机建立连接之后，处理器通过2．3稳流功率模块设计负责通信的三路信号完成通信，即由SCK提