数控恒流源设计 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 8:11:50星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

数控恒流源设计 题目任务要求 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。

2、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。

总体方案

用单片机和FPGA数控恒流源。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。

具体电路设计 1.电源电路

控制部分供电电源电路

还 需要大功率供电电源,专门为VMOS管供电。因为负载中最大电流要达到2A,输出直流电压≤10V,所以该电源的输出功率至少要大于210=20W。作为 大功率电源,我们选用220V-16V/50W的变压器,稳压芯片是金属封装的三端可