TOP7数控直流电流源.doc文档免费在线阅读

因此功放电源和控制电路电源都采用线性稳压电源。

为了尽量减小电路的干扰，除了采用普通的整流滤波外，在电源端加上了有源滤波。

实践证明，该滤波电路的效果非常好。

二理论分析与计算系统实现框图该系统的整体框图如图所示。

单片机键盘显示器控制电路电源转换转换功率放大取样放大功放电源负载图系统整体框图转换器的选取题目要求输出电流与给定值的偏差给定值的，在发挥部分中要求电流步进，以及满量程输出，则转换器的分辨率至少为，即要求转换器至少为位，留有裕量，应选择位以上转换器。

本设计选用的是位串行接口转换器。

题目要求测量误差绝对值测量值的个字，要达到这要求，也需要位以上的转换器。

同时考虑到数字反馈的速度，要求转换器的速度不能低。

综合这些因素，选择位并行统的影响是非常严重的。

选择功率足够大的功率放大器，高电压供电。

输出电流直接来自功率放大器，功率放大器的功率或负载容量电源波动对输出电流都有影响。

在输出下，要保证低于的电流纹波，功放的功率必须采样速度和调节算法的过同轴电缆连接，极易引入干扰信号或引入漂移，干扰信号经过放大后可能淹没取样电压信号，放大后的信号如果纹波或漂移严重，将造成采样不准确，反馈环节的不准确对于反馈控制系要求还要高。

综合这些因素，选择了大功率运算放大器。

调节算法分析电流源负载波动时，电流源应该能够及时调节跟随，维持电流稳定。

在这点上，数字反馈较之于模拟反馈存在劣势，数字反馈的速度主要受限于。

首先，只能选择线性功放，而不可选择类功放其次，为了保证在要求功率输出下满足纹波的要求，功放的容量也要求足够大。

以来考虑功放的效率，则至少需要选择功率输出的功放，考虑到裕量和稳流能力，功放功率转换器，为多量程位数据转换器，内置电压基准。

功率放大器的选取题目要求最大输出电流，最大输出电压，则最大输出功率达到。

同时题目在发挥部分要求电流纹波小于，这对功放的要求比较高的是位串行接口转换器。

题目要求测量误差绝对值测量值的个字，要达到这要求，也需要位以上的转换器。

同时考虑到数字反馈的速度，要求转换器的速度不能低。

综合这些因素，选择位并行求输出电流与给定值的偏差给定值的，在发挥部分中要求电流步进，以及满量程输出，则转换器的分辨率至少为，即要求转换器至少为位，留有裕量，应选择位以上转换器。

本设计选用波电路的效果非常好。

二理论分析与计算系统实现框图该系统的整体框图如图所示。

单片机键盘显示器控制电路电源转换转换功率放大取样放大功放电源负载图系统整体框图转换器的选取题目要容量，但是开关电源给电路引入的谐波干扰十分严重，不适合本题的要求。

因此功放电源和控制电路电源都采用线性稳压电源。

为了尽量减小电路的干扰，除了采用普通的整流滤波外，在电源端加上了有源滤波。

实践证明，该滤整个闭环对于反馈环节的扰动是无法克服的，则反馈环节的稳定性精确性尤其重要，这就必须要求电流检测部分的供电电源噪声低纹波小，从根源上消除系统内部扰动和纹波。

对于功放电源的选择，开关电源可以达到更高的精度。

系统电源设计要保证高精度电流控制，首先要从系统本身尽可能减小电源扰动。

而本题对于电源电路的要求比较高。

方面，要在功率放大这级尽量减小纹波，则必须要求其供电电源的容量大，纹波小另方面，由于足以保证本题的指标。

电流检测方法常用的电流检测手段或方法有串电阻取样和霍尔元件检测，其中，霍尔元件检测是无接触式检测，很适合高压大电流的检测，但是其精度不够高。

本系统采用的是串电阻检测法，保证其检测单。

本题要求功率输出达到，而纹波小于，因此，功放电路的容量应该远大于，这样才能在保证功率输出的同时，还能够保证低纹波输出。

综合考虑，本设计选用了集成大功率运算放大器，最大输出功率为，电流不大于，因此对该功放电路的漂移纹波等要求很高。

功率放大电路的实现方案非常灵活，可以采用分立器件如功率三极管达林顿管等实现，电路结构灵活，成本低也可以采用集成的功放芯片如等实现，电路简没有对其动态性能提出要求，同时对抵抗负载的波动要求也不高，并且明确要求能够测量电流，综合考虑，选择方案三。

功率放大电路本题要求的最大功率输出为，因此必须要有功率放大电路。

同时由于题目要求纹波得到了电流值缺点在于采用的是数字反馈和软件实现的调节器，系统的调节速度不够快，抗高频干扰和大幅度负载波动的能力较差。

控制器转换器负载放大器转换器由于本题对电流控制的稳态精度要求很高，而采用定的控制算法图数字反馈数控方案结构图如控制控制等，通过调节输出的电压值达到对电流的控制。

该方案的优点是，由于是数字系统，不存在调节器的线性度问题，因此稳态精度可以达到很高，同时也得采用定的控制算法图数字反馈数控方案结构图如控制控制等，通过调节输出的电压值达到对电流的控制。

该方案的优点是，由于是数字系统，不存在调节器的线性度问题，因此稳态精度可以达到很高，同时也得到了电流值缺点在于采用的是数字反馈和软件实现的调节器，系统的调节速度不够快，抗高频干扰和大幅度负载波动的能力较差。

控制器转换器负载放大器转换器由于本题对电流控制的稳态精度要求很高，而没有对其动态性能提出要求，同时对抵抗负载的波动要求也不高，并且明确要求能够测量电流，综合考虑，选择方案三。

功率放大电路本题要求的最大功率输出为，因此必须要有功率放大电路。

同时由于题目要求纹波电流不大于，因此对该功放电路的漂移纹波等要求很高。

功率放大电路的实现方案非常灵活，可以采用分立器件如功率三极管达林顿管等实现，电路结构灵活，成本低也可以采用集成的功放芯片如等实现，电路简单。

本题要求功率输出达到，而纹波小于，因此，功放电路的容量应该远大于，这样才能在保证功率输出的同时，还能够保证低纹波输出。

综合考虑，本设计选用了集成大功率运算放大器，最大输出功率为，足以保证本题的指标。

电流检测方法常用的电流检测手段或方法有串电阻取样和霍尔元件检测，其中，霍尔元件检测是无接触式检测，很适合高压大电流的检测，但是其精度不够高。

本系统采用的是串电阻检测法，保证其检测精度。

系统电源设计要保证高精度电流控制，首先要从系统本身尽可能减小电源扰动。

而本题对于电源电路的要求比较高。

方面，要在功率放大这级尽量减小纹波，则必须要求其供电电源的容量大，纹波小另方面，由于整个闭环对于反馈环节的扰动是无法克服的，则反馈环节的稳定性精确性尤其重要，这就必须要求电流检测部分的供电电源噪声低纹波小，从根源上消除系统内部扰动和纹波。

对于功放电源的选择，开关电源可以达到更高的容量，但是开关电源给电路引入的谐波干扰十分严重，不适合本题的要求。

因此功放电源和控制电路电源都采用线性稳压电源。

为了尽量减小电路的干扰，除了采用普通的整流滤波外，在电源端加上了有源滤波。

实践证明，该滤波电路的效果非常好。

二理论分析与计算系统实现框图该系统的整体框图如图所示。

单片机键盘显示器控制电路电源转换转换功率放大取样放大功放电源负载图系统整体框图转换器的选取题目要求输出电流与给定值的偏差给定值的，在发挥部分中要求电流步进，以及满量程输出，则转换器的分辨率至少为，即要求转换器至少为位，留有裕量，应选择位以上转换器。

本设计选用的是位串行接口转换器。

题目要求测量误差绝对值测量值的个字，要达到这要求，也需要位以上的转换器。

同时考虑到数字反馈的速度，要求转换器的速度不能低。

综合这些因素，选择位并行转换器，为多量程位数据转换器，内置电压基准。

功率放大器的选取题目要求最大输出电流，最大输出电压，则最大输出功率达到。

同时题目在发挥部分要求电流纹波小于，这对功放的要求比较高。

首先，只能选择线性功放，而不可选择类功放其次，为了保证在要求功率输出下满足纹波的要求，功放的容量也要求足够大。

以来考虑功放的效率，则至少需要选择功率输出的功放，考虑到裕量和稳流能力，功放功率要求还要高。

综合这些因素，选择了大功率运算放大器。

调节算法分析电流源负载波动时，电流源应该能够及时调节跟随，维持电流稳定。

在这点上，数字反馈较之于模拟反馈存在劣势，数字反馈的速度主要受限于采样速度和调节算法的过同轴电缆连接，极易引入干扰信号或引入漂移，干扰信号经过放大后可能淹没取样电压信号，放大后的信号如果纹波或漂移严重，将造成采样不准确，反馈环节的不准确对于反馈控制系统的影响是非常严重的。

选择功率足够大的功率放大器，高电压供电。

输出电流直接来自功率放大器，功率放大器的功率或负载容量电源波动对输出电流都有影响。

在输出下，要保证低于的电流纹波，功放的功率必须足够大，电源电压尽量提高。

因此，本设计选用大功率放大器，并以供电。

注意电路板的地线的处理。

各电路板地线都敷铜加粗，接地遵循多点接地和就近接地的原则。

三系统软件设计本系统控制器选用的是单片机，执行必要的输入输出和反馈控制算法。

由于单片机的速度不高，要尽量提高反馈控制速度必须要在控制算法程序结构和代码编写上尽量优化。

控制算法前已述及，采用积分控制，算法实现简单，代码精简，执行速度快。

程序结构为了让尽可能多的时间来进行反馈控制，程序尽量精简结构，只完成必要的简单的输入输出。

采样控制算法放在中断中，只进行采样比较判断和输出。

键值处理放在外部中断中，显示刷新放在主循环中，以较低的刷新率进行显示刷新。

同时程序中尽量不做乘除法或浮点运算。

流程图开始初始化计算电流值显示刷新刷新计数值满按键中断开始键值判断键值处理更新设置量中断返回中断开始采样控制量计算输出中断返回图程序设计流程图四系统测试方法与测试数据测试仪器位半数字多用表大功率滑线变阻器测试方法系统校准将位半数字多用表串入负载端子，选择电流档。

校准设置之间输出电流值，调节档位电位器，直至数字多用表显示值与设置值误差在之内。

校准设置之间输出电流值，调节