几种简单的流恒源电路.docVIP

几种简单的恒流源电路? 恒流电路应用的范?围很广，下面介绍几种?由常用集成块组成的恒?流电路。 1.由78?05组成的恒流电路，?电路图如下图1所示：? ? ??? ?? 电流I＝Ig＋VO?UT/R，Ig的电流?相对于Io是不能忽略?的，且随Vout，V?in及环境温度的变化?而变化，所以 这个电?路在精度要求有些高的?场合不适用。 ? 2?.由LM317组成的?恒流电路如图2所示，?I＝Iadj＋Vre?f/R（Vref＝1?.25）,Iadj的?输出电流是微安级的所? 以相对于Io可以忽?略不计，由此可见其恒?流效果较好。 ? 3?.由PQ30RV31?组成的恒流电路如图3?所示，I＝Vref/?R(Vref＝1.2?5),他的恒流会更好?，另外他是低压差稳 ?压IC。 ? ? 摘要：本?文论述了以凌阳16位?单片机为控制核心，实?现数控直 流电流源功?能的方案。设计采用M?OSFET和精密运算?放大器构成恒流源的主?体，配以高精度采样电?阻及12位D/A、A?/D转换器，完成了单?片机对输出电流 的实?时检测和实时控制，实?现了10mA～200?0mA范围内步进小于?2mA恒定电流输出的?功能，保证了纹波电流?小于0.2mA，具有?较高的精度与稳定性。? 人机接口采用4×4?键盘及LCD液晶显示?器，控制界面直观、简?洁，具有良好的人机交?互性能。关键字：数?控电流源? SPCE?061A?? 模数转?换?? 数模转换??? 采样电阻 一、方案?论证　　根据题目要?求，下面对整个系统的?方案进行论证。　　?方案一：采用开关电源?的恒流源　 　采用?开关电源的恒流源电路?如图1.1所示。当电?源电压降低或负载电阻?Rl降低时，采样电阻?RS上的电压也将减少?，则SG3524的1?2、13管脚输出方 ?波的占空比增大，从而?BG1导通时间变长，?使电压U0回升到原来?的稳定值。BG1关断?后，储能元件L1、E?2、E3、E4保证负?载上的电压不变。当输?入电源电压增大或负载?电阻值增大引起U0增?大时，原理与前类似，?电路通过反馈系统使U?0下降到原来的稳定值?，从而达到稳定负载电?流Il的目的。 ?图 1.1?? 采用?开关电源的恒流源 　?　优点：开关电源的功?率器件工作在开关状态?，功率损耗小，效率高?。与之相配套的散热器?体积大大减小，同时脉?冲变压器体积比工频变?压器小了很多。因此采?用开关电源的恒流源具?有效率高、体积小、重?量轻等优点。　　缺?点：开关电源的控制电?路结构复杂，输出纹波?较大，在有限的时间内?实现比较困难。　　?方案二： 采用集成稳?压器构成的开关恒流源?　　系统电路构成如?图1.2所示。MC7?805为三端固定式集?成稳压器，调节 ，?可以改变电流的大小，?其输出电流为： ，?式中 为MC780?5的静态电流，小于1?0mA。当 较小即?输出电流较大时，可以?忽略 ，当负载电阻? 变化时，MC78?05改变自身压差来维?持通过负载的电流不变?。 图 1.2??? 采用集成稳压器件?的恒流源电路 　　优?点：该方案结构简单，?可靠性高　　缺点：?无法实现数控。　　?方案三： 单片机控制?电流源　　该方案恒?流源电路由N沟道的M?OSFET、高精度运?算放大器、采样电阻等?组成，其电路原理图如?图1.3所示。利用功?率MOSFET的恒流?特性，再加上电流反馈?电路，使得该电路的精?度很高。 图1.?3?? 恒流源电路 ?　　该电流源电路可以?结合单片机构成数控电?流源。通过键盘预置电?流值，单片机输出相应?的数字信号给D/A转?换器，D/A转换器输?出的模拟信号送到运 ?算放大器，控制主电路?电流大小。实际输出的?电流再通过采样电阻采?样变成电压信号，A/?D转换后将信号反馈到?单片机中。单片机将反?馈信号与预置值比较，?根据 两者间的差值调?整输出信号大小。这样?就形成了反馈调节，提?高输出电流的精度。本?方案可实现题目要求，?当负载在一定范围内变?化时具有良好的稳定性?，而且精度 较高。?　　基于上述方案比较?和题目的要求，采用了?方案三。 二、详细软?硬件设计　　根据题?目要求和上述论证，确?定的系统框图如图2.?1。 图2.1??? 系统框图 　　硬?件连接图如图2.2，?本系统中SPCE06?1A的IOA8～15?，IOB12～15为?复用端口。 图2?.2?? 系统硬件连?接图 　　1、硬件设?计　　（1）单片机?控制电路　　本系统?采用SPCE061A?单片机作为控制核心。?SPCE061A是1?6位单片机，指令周期?短，工作速率快，功耗?低，具有丰富的片上资?源，集成了可编程音频?处理电路，可