数控恒流源设计报告.doc

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1、CX数控恒流源设计报告设计人员：黄津毅侯茂斌伍晶龚佐为系别：物理与信息工程系专业：电子信息工程与技术年月日目录摘要I关键词IAbstractIKeywordsI1设计任务与要求51.1基本要求52.2发挥部分52系统方案的设计与论证62.1各种方案的比较与选择73.2方案论证83系统总体框图153.1电源供电部分153.2电流测量与显示部分163.3键盘输入与单片机的最小系统163.4总的电路原理图174系统软件设计184.1程序总体流程图185系统的组装185.1PCB板图185.2整机结构图及工艺原理216系统调试236.1测试方案236.2测试

2、仪器236.1测试结果23参考文献23致谢22附录23摘要本系统以直流电流源为核心，AT89s52单片机为主控制器，通过键盘来设置直流电源的输出电流，设置步进等级可达1mA，并可由液晶显示电流设定值和实际输出电流值。本系统由单片机程控设定数字信号，经过D/A转换器（tlv5618）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/电压转换后，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，通过数字量形式的反馈环节，使电流更加稳

3、定，这样构成稳定的压控电流源。实际测试结果表明，本系统能有效应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域关键字压控恒流源智能化电源闭环控制AbstractInthissystemtheDCsourceiscenterand89s52versionsinglechipmicrocomputer(SCM)ismaincontroller,outputcurrentofDCpowercanbesetbyakeyboardwhichsteplevelreaches1mA,whilethesetvalueandtherealoutputcurrentcanbedis

4、playedbyLED.Inthesystem,thedigitallyprogrammablesignalfromSCMisconvertedtoanalogvaluebyDAC(tlv5618),thentheanalogvaluewhichisisolatedandamplifiedbyoperationalamplifiers,issenttothebaseelectrodeofpowertransistor,soanadjustableoutputcurrentcanbeavailablewiththebaseelectrodevoltag

5、eofpowertransistor.Ontheotherhand,TheconstantcurrentsourcecanbemonitoredbytheSCMsystemreal-timely,itsworkprocessisthatoutputcurrentisconvertedvoltage,thenitsanalogvalueisconvertedtodigitalvaluebyADC,finallythedigitalvalueasafeedbackloopisprocessedbySCMsothatoutputcurrentismores

6、table,soastablevoltage-controlledconstantcurrentpowerisdesigned.Thetestresultshaveshowedthatitcanbeappliedinneedareasofconstantcurrentsourcewithhighstabilityandlowpower.Keywordsvoltage-controlledconstantcurrentsource,intelligentpower,closedloopcontrol设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个数控直流电流

7、源。输入的交流电压220～240V,50Hz；输出的直流电压≤10V。其原理示意图1如下所示。图1设计任务示意图1.2技术指标基本要求：（1）要求电压输出范围：200～2000mA；（2）可设置并输出电流给定值，要求输出电流和给定电流的偏差的绝对值≤给定值的1%+10mA；（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，要求输出电流的变化的绝对值≤输出电流的1%+10mA；（5）纹波电流≤2mA；（6）自制电源。发挥部分：（1）输出电流范围为20~2000mA，步进为1mA；（2）设计、制作测量并

8、显示输出电流的装置（可同时或交替显示电流的给定值或实测值），测量误差的绝对值≤测量值的0.1%+3个字；（3