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制作恒流源總體方案論證與比較
點(diǎn)擊次數(shù):1332 更新時(shí)間:2014-09-29

制作恒流源總體方案論證與比較

   上海來揚(yáng)電氣科技有限公司以“國內(nèi)行業(yè),行業(yè)”為追求目標(biāo),充滿著活力與發(fā)展機(jī)會(huì),真誠期待與您合作。上海來揚(yáng)電氣科技有限公司熱忱歡迎新老用戶和各界朋友前來我廠參觀考察,蒞臨指導(dǎo)。下面就恒流源的設(shè)計(jì)方案做如下說明:

1、方案
   方案一:采用各類數(shù)字電路來組成鍵盤控制系統(tǒng),進(jìn)行信號處理,如選用CPLD等可編程邏輯器件。本方案電路復(fù)雜,靈活性不高,效率低,不利于系統(tǒng)的擴(kuò)展,對信號處理比較困難。
      方案二:采用AT89S52單片機(jī)作為整機(jī)的控制單元,通過改變AD7543的輸入數(shù)字量來改變輸出電壓值,從而使輸出功率管的基極電壓發(fā)生變化,間接地改變輸出電流的大小。為了能夠使系統(tǒng)具備檢測實(shí)際輸出電流值的大小,可以將電流轉(zhuǎn)換成電壓,并經(jīng)過ADC0809進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,間接用單片機(jī)實(shí)時(shí)對電壓進(jìn)行采樣,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示。此系統(tǒng)比較靈活,采用軟件方法來解決數(shù)據(jù)的預(yù)置以及電流的步進(jìn)控制,使系統(tǒng)硬件更加簡潔,各類功能易于實(shí)現(xiàn),能很好地滿足題目的要求。本方案的基本原理如圖2所示。

2、模塊電路設(shè)計(jì)與比較
2.1恒流源方案選擇
     方案一:采用恒流二極管或者恒流三極管,精度比較高,但這種電路能實(shí)現(xiàn)的恒流范圍很小,只能達(dá)到十幾毫安,不能達(dá)到題目的要求。
     方案二:采用四端可調(diào)恒流源,這種器件靠改變外圍電阻元件參數(shù),從而使電流達(dá)到可調(diào)的目的,這種器件能夠達(dá)到1~2000毫安的輸出電流。改變輸出電流,通常有兩種方法:一是通過手動(dòng)調(diào)節(jié)來改變輸出電流,這種方法不能滿足題目的數(shù)控調(diào)節(jié)要求;二是通過數(shù)字電位器來改變需要的電阻參數(shù),雖然可以達(dá)到數(shù)控的目的,但數(shù)字電位器的每一級步進(jìn)電阻比較大,所以很難調(diào)節(jié)輸出電流。
     方案三:壓控恒流源,通過改變恒流源的外圍電壓,利用電壓的大小來控制輸出電流的大小。電壓控制電路采用數(shù)控的方式,利用單片機(jī)送出數(shù)字量,經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成模擬信號,再送到大功率三極管進(jìn)行放大。單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)對輸出電流進(jìn)行監(jiān)控,采用數(shù)字方式作為反饋調(diào)整環(huán)節(jié),由程序控制調(diào)節(jié)功率管的輸出電流恒定。當(dāng)改變負(fù)載大小時(shí),基本上不影響電流的輸出,采用這樣一個(gè)閉路環(huán)節(jié)使得系統(tǒng)一直在設(shè)定值維持電流恒定。該方案通過軟件方法實(shí)現(xiàn)輸出電流穩(wěn)定,易于功能的實(shí)現(xiàn),便于操作,故選擇此方案。
2.2反饋閉環(huán)方案選擇

方案一:采樣電阻上的電壓,可知輸出電流與采樣電阻存在近似線性關(guān)系,因此可以從檢測電阻上電壓的大小來直接增減反饋深度。

 方案二:從采樣電阻上得到一個(gè)反饋電壓,由于采樣電阻阻值比較小,在該電阻上的壓降相應(yīng)也小,為了提高系統(tǒng)控制的靈敏度,采用一級運(yùn)算放大器對采樣電壓進(jìn)行放大,再送到ADC0809進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)處理,為了達(dá)到1mA步進(jìn),選用12位串行D/A轉(zhuǎn)換器件AD7543可以滿足題目要求,而且該芯片是采用串行數(shù)據(jù)傳送方式,硬件電路簡單。同時(shí)反饋系統(tǒng)控制靈活,易于達(dá)到1mA的步進(jìn)要求。
2.3控制單元方案選擇
      由于要實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話,至少要有10個(gè)數(shù)字按鍵和兩個(gè)步進(jìn)按鍵,考慮到還要實(shí)現(xiàn)其它的功能鍵,選用16按鍵的鍵盤來完成整個(gè)系統(tǒng)控制。顯示部分采用8LED數(shù)碼管,而且價(jià)格便宜,易于實(shí)現(xiàn)。考慮到單片機(jī)的I/O端口有限,為了充分優(yōu)化系統(tǒng),采用外部擴(kuò)展一片8155來實(shí)現(xiàn)鍵盤

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