单片机数控式直流恒流源设计(本人有可以仿真原理图，可加7932202(4)

攀枝花学院本科毕业设计(论文)

图3.3上是运放供电电路

3.2.2 单片机电源（第二级电源）

图3.4上是单片机和D/A、D/A系统供电电源电路

3.2.3 电源参数计算[10]

1. 对稳压器的参数计算：输出V0=+12v，I0=3A的稳压电路。

选择VD1、VD2、C1、C2和稳压器

稳压器选mc7808bt因为V0=8v,IO?500mA，有mc7808bt可以查得其输入和输出的关系为：

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3 系统硬件设计

U0??U?Ui?Uim 式（3.1）

所以由上得到应有： Ui?Uo?5V 式（3.2）

所以mc7808bt的输入引脚为13v，输出8v 静态电流d1n5231a为二极管稳压器稳压值为5v。 选择VD、R、VT管 VD选择

IQ?4.6mA。

C1、C2查稳压管使用手册得c1?0.33uf,c2?0.1uf

Ui1?Ui?Uz?Ube??Uz?24V?14V?0.7V?9.3V 式（3.3 ）

uz为VD的稳压值，结合整流后的电路选VD为bzx79a10 uzR的选择: R电路R?160?。 VT的选择:正常工作时

?10v。

?ube/Iz,取Iz?IQ?4.6mA，所以得到R?152.17?结合整流后的

Uce?U1i?Ui?24V?14V?10V 式(3.4 )

集电极电流ic?1A

Pc?Uce?Ic?10?1?10W 式（3.5 ），

VT承受的

Ucb?Uz?9.3V 式(3.6 )

所以选VT为a5t5059的NPN其2. 整流滤波参数计算

工频输入为220v、50hz的交流电压，经过整流滤波后得到Ui1=24v采用全波整流所以次级电压应为:

pcm?15w,icm?1A,ucbo?100v。

U2=Ui1*1.2?30V 式（3.7）

由变压器性质U1/U2=310/30，取:

N1/N2?12:1 式（3.8）。

取滤波电容C3=0.33u、C4=0.1u，为了让整流后的电压纹波小选择大电容C5=2000u，C3、C4、C5的耐压值为70v和4个整流二极管为选择理想二极管。

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3.3 恒流源电路设计 恒流源由运算放大器TL084以及达林顿管TIP142构成，如图3.5所示。其中，TIP142中的几个关键指示如下:

[15]

最大集电极——发射极电压：VCEOM=100V。 最大集电极——基极电压：VCBM=100V。 最大发射极——基极电压：VEBM =5.0V.

最大集电极电流：稳态值，ICM=10A；瞬时峰值，ICMP=15A。 最大基极电流：IBM=0.5V。 最大承受功率：PD=125W。

从上述指标可以看出，TIP142可以满足整个系统的输出电流要求。

图3.5 恒流源电路

说明，图3.5中的2.5Ω电阻R10同时也为采样电阻，采用康铜丝绕制而成，在接下来的电流检测电路设计中将详细介绍。

3.4 D/A转换电路设计 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、误差大小以及精度等要求都必须通过本部分电路来实现,所以在实验过程中没选择好D/A和A/D转换器位数和类型，将影响到恒流源的精度和工作时间。

3.4.1 D/A和A/D转换器介绍

[12]

通过对系统设计要求的分析选择如下芯片∶

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3 系统硬件设计

TLC5615是一个串行1O位DAC芯片，性能比.早期电流型输出的DAC要好。只需要通过3根串行总线就可以完成1O位数据的串行输入，易于和工业标准的微处理器或微控制器(单片机)接口，适用于电池供电的测试仪表、移动电话，也适用于数字失调与增益调整以及工业控制场合。其主要特点如下∶ ①单5v电源工作； ②3线串行接口； ③高阻抗基准输入端；

④DAC输出的最大电压为2倍基准输入电压； ⑤上电时内部自动复位；

⑥微功耗，最大功耗为1．75rrrⅣ； ⑦转换速率快，更新率为1.21MHz。

TLC2543是12bit串行A /D转换器, 使用开关电容逐次逼近技术完成A /D转换过程。 由于是串行输入结构, 能够节省51系列单片机的I/O资源。其特点有: ①12bit分辨率A/D转换器； ②在工作温度范围内10Ls转换时间； ③11个模拟输入通道； ④3路内置自测试方式； ⑤采样率为66kb/s； ⑥线性误差+1LSB(max)； ⑦有转换结束(EOC)输出； ⑧具有单、双极性输出； ⑨可编程的MSB或LSB前导； ⑩可编程的输出数据长度。

上两种芯片可以通过编程和单片机进行数据传输。

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TLC5615组成的D/A转换器电路如图3.6所示。

图3.6 TLC5615 硬件电路

图3.7 TLC2543组成的A/D转换器电路

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