高精度數(shù)控恒流源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

宋林桂

（蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇 太倉(cāng) 215411）

高精度數(shù)控恒流源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

宋林桂

（蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇 太倉(cāng) 215411）

為了滿足可調(diào)溫?zé)o紡布熱切割機(jī)對(duì)恒流源的需求，文章闡述了一種基于單片機(jī)的高精度數(shù)控恒流源的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。該電源以電流串聯(lián)負(fù)反饋式壓控恒流源電路為基礎(chǔ)，以AT89S52單片機(jī)為控制核實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。為實(shí)現(xiàn)高精度要求，在數(shù)控部分中，要采用12位高精度數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（Digital Analog Converter， DAC）芯片TLV5616控制壓控恒流源的輸出電流，并利用16位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter，ADC）芯片ADS1115測(cè)量輸出電流。文章采用矩陣鍵盤設(shè)定電流輸出值，采用LCD12864液晶屏顯示設(shè)定的電流和負(fù)載兩端電壓值。測(cè)試結(jié)果表明，本恒流源在20～2000mA輸出電流時(shí)，輸出電流與給定值誤差小于5mA。

AT89S52；恒流源；ADS1115；TLV5616

高精度恒流源是一種非常重要的特種電源，在現(xiàn)代科學(xué)研究和醫(yī)療、工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的恒流源往往用電位器調(diào)節(jié)輸出電流，其精度較差，且無法實(shí)現(xiàn)精確步進(jìn)。目前，恒流源已朝著數(shù)字化方向發(fā)展，多采用模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，具有高精度、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)［1］。

1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)主要由電源模塊、恒流源電路模塊、負(fù)載模塊、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、鍵盤顯示模塊、ADC電路模塊和DAC電路模塊、LCD12864液晶顯示電路以及4×4矩陣鍵盤電路構(gòu)成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

2　硬件設(shè)計(jì)

2.1 電源電路

系統(tǒng)中使用到集成運(yùn)算放大器，集成運(yùn)算放大器供電使用正負(fù)電源。……