小型数控交流电流源

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基于单片机SPCE061A数控直流电流源的设计

ｕｄｉｎｔｕｎｓｏｍｐｎｔｔｎ．ｅｓｎｉｓｒｍｅｔｆｐｕｉｇｓａｉｓｏ
ＫｅｒｓＳＣ０１ｙｗｏｄ：ＰＥ６Ａ；ｄｇｔｌｏｔｌｄｏｓｎｕｒｎｏｒｅｉｉ — ｎｒｌ；ｃｎｔｔｒｔｓｕｃ；Ａ／ａｃｏｅａｃｅＤ；ＤＡ／
密取样电阻，利用ＡＤ输入１进行电流检测和监控．出电流控制采用单片机的ＤＡ口输出模拟量；／７：输／恒流部分的
控制端采用闭环反馈控制形式，控部分采用达林顿管进行扩流、用ＬＤ点阵图液晶显示屏实时显示．电流源受采Ｃ该
可用于污水泵站的仪表中．
关键字：ＰＥ６Ａ；ＳＣＯ１数控可调；直流恒流源；／ＤＡＡＤ；／
中图分类号：Ｍ１１３Ｔ３．
文献标志码：Ａ
文章编号：０８３Ｘ（０００—０１３１０ —５６２１）３０６— ０
ＤｓｇｆＤｉｉｌｎｒｌｒｎｏｒｅＢｓｄｏｃｏｏｔｌｒＳＰ０１ｅｉｎｏｇｔａＣｏｔｏＣｕｒｔＳｕｃａｅｎＭｉｒｃｎｒｌＣＥ６Ａｅｏｅ
为０可人工设定电流大小，通过ＬＤ显示～２Ａ，并Ｃ
图１系统结构图
数据．该数控电流源可应用于污水泵站群中的电流
检测仪表中．１１ ’ 制模块．控
采用ＳＣ０１ＰＥ６Ａ单片机进行控制．ＰＥ６Ａ凌ＳＣ０１

全国电子设计大赛-F题-数控恒流源(

word格式-可编辑-感谢下载支持数控直流电流源（F题）一、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。

二、要求1、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。

2、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0.1％+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0.1％+1 mA；（4）纹波电流≤0.2mA；（5）其他。

数控直流恒流源的设计与制作word格式-可编辑-感谢下载支持发表日期：2006年5月1日出处：本站原创【编辑录入：zouwenkun】指导老师:王贵恩博士制作人:彭浦能、梁星燎、林小涛《数控直流恒流源》《数控恒流源获奖证书》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，并可由数码管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（AD7543）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，使电流更加稳定，这样构成稳定的压控电流源。

超低频高精度数控电流源研制

Ｉ换电路对负载电流进行自动调节和恒流控制。此系统具有良好的电流设定值跟随特性、流特性和转恒控制精度，可实时显示电流值，还带有过温、流保护功能。过
关键词ＰＤ算法双闭环控制电流源ＩＴ８Ｎ６ＬｂＩＷａＶＥ文章编号１０ —９２２１）６０１－５００３３（００－８０１７
控制以及电流反馈，反馈采用数字ＰＤ算法。这Ｉ
种方案具有高处理速度，合实现复杂的控制与适
算法，具有很高的精度，良好的人机交互界面等优
点。具体控制系统设计框图如图２所示。
Ｐ机，ａＶＩＷ卜—◇ ——叫数据采集ＤＡＣＬｂＥ，转换卜—＿信号调理电路卜——— ｛Ｉ－｛＿．ＶＩ转换及功率放大电路数字ＰＤＬｂＩＷＨ数据采集ＡＤＩ／ａＶＥ／转换Ｈ信号调理电路卜采样电路Ｈ．负载
度高及使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航
天、船、金及化工等领域的电液伺服控制系统舰冶
到较高的控制精度，须采用闭环控制。本系统必设计的是超低频高精度的电流源，输出的电流对幅值、零点、率及信噪比等都有较高的要求，频所以方案采用闭环反馈控制方法。系统原理如图１
流源还得由使用者自行研制。电流源按其制作方法一般有：参数稳流器，这是根据二极管、三极管、集成稳压源的特性制作的，该类电流源输出范围

一种简易数控直流电流源的设计

” 步进调整功能，ＤＡ转换模块可以控制最小步进，用／故用单片机
可以很容易控制本设计电流源工作。
２恒流源的产生
恒流源电路的实现是通过单片机控制ＤＡ转换器，／通过设置运算放大器的参考电压值来控制电流源产生恒流电流。利用三极管电流源电路原理，了提高稳定度．为在射极加入一大线径康铜丝电阻，因康铜丝温度系数很小，大线径可以使其温度影响降到最小。由于使用单管，使得纹波
图２单片机控制原理图
维普资讯
李小松
一种简易数控直流电流源的设计
阻是标准的高精度电阻（康铜丝绕制），所以其上的电压只跟回路中电流有关系，达到输出恒定电流的目的，通过运算放大器进行开环放大后控制三极管的基极，产生恒定的电流输出。显示部分采用高精度ＡＤ芯片采样标Ｉ准电阻上的电压值，并根据ＩＵＲ来计算显示电＝Ｉ流值。电流源恒定电流的产生是本设计系统的最主要部分。因输出电流的范围、误差大小以及纹波电流等要求都必须通过本部分电路来实现，所
２０年第１０６６卷第１期５
一
种简易数控直流电流源的设计
李小松
（太原科技大学电子信息工程学院，山西太原，３０４００２）
摘
要：绍了一种简易数控直流电流源的设计。该电流源主要由数字控制部分和恒介
流源产生电部分组成。中单片机为系的核心控制器，路其统此外还包括键盘输入模块、ＬＤ液晶显示模块以及ＤＣＡ转换模块。在电流源中主通路上，选了两个功率比较大的模拟器件Ｌ３８ｒＰ２，定可靠地输出２Ｍ３和Ｉ１２能稳 ’ ＩＡ的最大电流。关键词：片机；／；单ＤＡ数字控制；电源直流

刘斌涛-简易数控充电电源解读

简易数控充电电源B5B3C12C10A14A12A10A8C8GND;]参赛学校：青岛理工大学参赛队员：刘斌涛秦代平段春辉指导老师：李虹朱文杰林旭梅丁新平摘要：系统是以单片机AT89C52为控制器设计的简易数控充电电源，其中包括A/D转换模块，D/A转换模块，LCD显示模块，以及恒流、恒压输出电路。

系统的中心设计思想是单片机对电流值预置，经D/A转换控制恒流恒压模块输出电流，实际输出电流经A/D采样，转换送至单片机处理控制输出，构成闭环控制。

负载电压小于10V时系统能够实现恒流输出，有100 mA 或200mA两档可选，当负载电压为10V时改为恒压输出。

关键字：AT89C52单片机 A/D D/A 恒流恒压Abstract:The system use AT89C52 as the central controller, including a total of A / D(ADCICL7135) converter module, D / A(AD7541) converter module, LCD module, constant voltage and constant current output circuit. The center idea of the system design is that the MCU control the output current . the output current is sampled by the A/D and sent to the MCU that control the output, using a closed-loop control. The system can output current whose value is 100 mA or 200 mA optional. When the load voltage is 10 V, the output is changed to constant voltage to charge the load .Keywords: AT89C52MCU A/D D/A Constant current Constant voltage一、方案设计、论证与比较1.控制部分方案一：采用中小规模集成电路构成的控制电路。

数控交流电流源

数控交流电流源
一、任务
设计并制作小型数控交流电流源，输入交流200～240V，50Hz，输出正弦交流电流，其原理示意图如下所示。

二、要求
1、基本要求
（1）输出交流电流有效值范围：100μA～100mA；
（2）输出交流频率范围为：10Hz～100KHz；
（3）可设置并显示设定的输出电流有效值，要求输出电流有效值≤给定值的1％+50 μA；
（4）输出电流具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤50μA；
（5）可设置输出频率，且具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤10Hz，要求输出频率误差≤1％；
（6）改变负载电阻，输出电压峰峰值在5V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流有效值的1％+100μA；
（7）失真度≤5％；
（8）自制电源。

2、发挥部分
（1）输出交流电流有效值范围为50μA～2A，步进≤10μA，输出交流频率范围为1Hz～500KHz，步进≤1Hz，失真度≤1％；
（2）设计、制作测量并显示实际输出电流有效值的装置(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≤实际值的0.5％+10μA；
（3）改变负载电阻，输出电压峰峰值在5V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流有效值的0.5％+20μA；
（4）其他。

三、评分标准
四、说明
1、需留出输出电流端子。

2、测量输出交流电流可通过在采样电阻上测量电压换算成电流。

3、自制电源。

桂林电子科技大学
执笔人：黄新。

基于单片机的数控电流源设计

且可将输出电流预置值、实测值在ＩＤ上同时显示。经实验测试证明，此设计具有较高的控制精度。Ｅ
关键词单片机；数控
中圈分类号Ｔ４文献标识码ＡＭ文章编号１７— ６１（１）１００一１６３９７一２００ —０７Ｏ０４
窄霸
囱然科学
７
基于单片机的数控电流源设计
艾铁伟
（黑龙江信息技术职业学院，黑龙江哈尔滨１０２５０５）
摘要文中设计一种基于单片机控制的数控电流源。核心部件是单片机，实现量程可选、输出可调、步进精确、纹波电流极小的功能，而
本文所没计的数控电流源采用ＰＣ６８７单片机为核心部件，键Ｉ１Ｆ７Ａ盘、显示、／ＤＡ、开关电源等模块为外围电路。１设计要求和总体设计思路
１１设计要求．
本设计要求：输入２０２Ｖ，输出最高１Ｖ２；通过键盘控制输出电流，步长为０１采用ＬＤ．Ａ；０Ｅ显示输出电流，精度为０２．Ａ；电流源稳流范围０
２２电源模块的选择＿电源模块一般主要采用全桥整流加电容滤波电路、三端稳压集成电路外接扩流管和开关电源电路。全桥整流加电容滤波电路广泛应用于一些要求不太高的直流电流源中，其驱动能力和后级的滤波电容有关，该电路显著的特点就是能够比较好的满足电流的瞬态相应，而如果负载要求持续的大电流输出，该电路将无能为力。三端稳压集成电路外接扩流管既利用了稳压集成块良的稳压性能，又能够有一定的电流输出，在好些高精度的线性稳压电源中被广泛采用，但是效果较差。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电流源具有效率高、体积小、重量轻等优点。

毕业设计253一种基于单片机最小系统的数控直流电源设计

中，可以得到精度较高电流输出。此外，控制部分电路还具有键控和显
示等附加功能。
２．２功能模块理论分析与计算
２．２．１电压源设计
ａ．基本原理
将交流电２２０Ｖ经变压器后将直流１５Ｖ送整流桥，整流后经过电
容滤波，得到一个波动较大的直流电压，然后再由三端稳压器稳压输
出，供后续电路使用［１］。其中５Ｖ的三端稳压器输入电压由１２Ｖ的稳压
科技信息
○机械与电子○
ＳＣＩＥＮＣＥＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
２００７年第１１期
一种基于单片机最小系统的数控直流电源设计
高恭娴聂睿瑞（南京信息职业技术学院江苏南京２１００４６）
摘要：以直流稳压电源和稳流电源为核心，结合单片机最小系统实现对输出电流的控制。首先采用了单片集成稳压芯片实现直流稳压，然后采用了分立元件实现稳流。为实现对输出电流的控制：一方面，通过Ｄ／Ａ输出实现电流的预置，再通过运算放大器控制晶体管的输出电流；另一方面，运用Ａ／Ｄ转换器件将输出电流的采样值送入单片机，与预置值进行比较，将误差值通过Ｄ／Ａ转换芯片添加到调整电路，从而进一步降低了输出电流的纹波。经过测试，该直流电源的实际输出与设定值之间的误差小于１％，达到设计要求。
⑵整流桥电路及滤波电容的选择：整流桥采用ＰＢＰ２０５，其极限参
数满足要求。滤波电容的耐压应大于１．４１４ ×Ｕ２＝１７．７Ｖ，故选用
２２００ｕＦ／５０Ｖ的电容。
⑶其它元器件的选择：输入端电容Ｃ１用来旁路高频干扰脉冲和
改善纹波，一般取０．１ｕＦ；输出端所接电容Ｃ０起改善瞬态响应特性和

基于ADuC812的数控电流源的设计

ｒＡ
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 — — ’ — — 状态指示一
．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
２．４恒流电路模块
再通过桥式整流电路将交流电压变成脉动的直流电压。整片内多通道（８个输入通道）的１２位ＡＤＣ。这样大大减少了带Ａ／压，流后的脉动的直流电压通过滤波电路加以滤除，得到平滑的直Ｄ、Ｄ／Ａ转换嵌入式控制系统的开发和设计成本，并且体积小，电路更加简单化。流电压。但这样的电压还随电网的电压波动、负载和温度的变化而变化。因而在整流、滤波电路之后，还需接稳压电路。最终经三端稳压器ＬＭ７８１２和ＬＭ７９１２分别输出＋１２Ｖ、一１２Ｖ电压。
２电源部分
本控制系统由单片机及其外围电路组成，需要＋５Ｖ、 ±１２Ｖ、
＋１８Ｖ三组电源。＋５ｖ为微处理电路供电电源； ±１２Ｖ为稳流电
３显示设计
测量和显示范围为２００ｍＡ￣２０００ｍＡ，所以采用４位数显示即
源也是电源设备中的重要组成部分，因此设计一种性能良好的恒流源有着十分重要的现实意义。
关键词：恒流源；大功率；步进
本设计采用ＡＤｕＣ８１２单片机作为整机的控制核心，通过单输入端接入０．３３ｕＦ的电容器，作用是抑制输入的过电压，保证片大器处理后控制ＬＭ７８０５的输入一输出电压差不会瞬间超过允许值。而输出端一大功率ＭＯＳ管，使其输出电流在２００ｍＡ￣２００ＯｍＡ之间。利用取样般接入０．１ｕＦ的电容器，便可改善负载的瞬态相应，但是为了减电阻完成输出电流／电压转换后送入Ａ／Ｄ转换器，实现单片机对小纹波电压，有时在稳压器的输出端并入一只大容量电解电容

数控低中频交流电流源的设计与实现

ｗｈｉｃｈｉｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＤＡＣａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｙＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ（ＦＰＧＡ）．ＩｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｕｓｅｏｆｔｈｅＤ／
Ｄｅｓｉｇｎｏｆｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｃｕｒｒｅｎｔｓｕｐｐｌｙｗｉｔｈｌｏｗａｎｄｍｉｄｄｌｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
ＬｉｕＸｉｕｗｅｎ ’ ＺｈａｎｇＣｈａｎｇｈｕａ ’ 。ＭｅｎｇＪｉｎｓｏｎｇ ’
ＡｃｏｎｖｅｒｔｅｒＴＩＣ５６１５ａｎｄｈｏｗｔｏｃｏｎｔｒｏｌｉｔｂｙＦＰＧＡ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｐｏｉｎｔｓｏｆｔｈｅｐｅｒｉｏｄｓｉｇｎａ１．ＩｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆＡＣｃｕｒｒｅｎｔｓｕｐｐｌｙｂｙｖｏｌｔａｇｅ，ａｎｄｈｏｗｔｏｕｓｅｔｈｅｆｅｅｄｂａｃｋｔｏｍａｋｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｂｌｅ．Ｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｃａｎｃｈａｎｇｅｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｂｙｇａｔｅｓ，ａｎｄｃｈａｎｇｅｔｈｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｂｙｔｈｅｋｎｏｂ．Ａｎｄｉｔｃａｎｂｅｕｓｅｄｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｌｏｗ— ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｒｏｄｕｃｅｒｃｉｒｃｕｉｔ，ｐｏｗｅｒｃｕｒｒｅｎｔｓｕｐｐｌｙａｎｄｓｏｍｅｏｔｈｅｒｓｉｇｎａｌｐｒｏｄｕｃｅｒｓ．Ａｎｄｉｔｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｏｗ

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小型数控交流电流源（B1题）
（适用本科生）
一、任务
设计并制作小型数控交流电流源，输入交流200～240V，50Hz，输出正弦交流电流，其原理示意图如下所示。

二、要求
1、基本要求
（1）输出交流电流有效值范围：1mA～100mA；
（2）输出交流频率范围为：100Hz～100KHz；
（3）可设置并显示设定的输出电流有效值，要求输出电流有效值与给定值偏差的绝对值≤给定值的1％+500 μA；
（4）输出电流具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤0.5mA；
（5）可设置输出频率，且具有“+”、“-”步进调整功能，步进≤100Hz，要求输出频率误差≤1％；
（6）改变负载电阻，输出电压峰峰值在5V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值≤输出电流有效值的1％+1mA；
（7）失真度≤10％；
（8）自制电源。

2、发挥部分
（1）输出交流电流有效值范围为0. 5mA～500mA，步进≤0.1mA；
（2）输出交流频率范围为10Hz～500KHz，步进≤10Hz；
（3）失真度≤5％；
（4）设计、制作测量并显示实际输出电流有效值的装置(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≤实际值的0.5％+0.1mA；
（5）改变负载电阻，输出电压峰峰值在5V以内变化时，要求输出电流变化的绝对值
≤输出电流有效值的0.5％+0.2mA；
（6）其他。