可调恒流源设计
一种频率可调的程控精密恒流源设计
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中国测试
2018 年 8 月
获取所需要的生物组织信息[1]，实现水分、嫩度、新 鲜度、病变等检测。现阶段的生物电阻抗测量技术 主要有电桥法、二电极法、四电极法，对于目前绝大 多数进行生物电阻抗测量的四电极法，其测量系统 主要由激励源模块、调制解调模块、电极系统以及 控制单元等部分组成 。 [2] 其中，激励源为整个系统 提供了通入待测生物组织的激励电流或电压，是整 个测量系统的基础，其信号质量是影响生物电阻抗 测量性能的重要因素[3]。
中图分类号：TN86
文献标志码: A
文章编号: 1674–5124(2018)08–0091–06
Design of programmable constant current source with adjustable frequency
LIU Bojun1, SUN Biao2, ZHANG Fu2, TANG Qiu2, ZHANG Jianwen3 (1. College of Physics and Information Science, Hu’nan Normal University, Changsha 410006, China; 2. College of
Electrical and Information Engineering, Hu’nan University, Changsha 410082, China; 3. State Grid Electric Power Research Institute of Xinjiang Electric Power Company, Urumqi 830011, China)
(1. 湖南师范大学物理与信息科学学院，湖南 长沙 410006; 2. 湖南大学电气与信息工程学院，湖南 长沙 410082; 3. 国网新疆电力公司电力科学研究院，新疆 乌鲁木齐 830011)
可调恒流源电路设计
可调恒流源电路设计一、引言可调恒流源电路是一种能够提供可调电流输出的电路，广泛应用于各种电子设备中。
本文将介绍可调恒流源电路的设计方法和实现过程。
二、基本原理可调恒流源电路基本原理是通过改变输入电压或输出负载来控制输出电流。
其中，输入电压和输出负载的变化对输出电流的影响可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律进行计算。
三、设计步骤1. 确定输出要求：首先需要确定需要提供的最大输出电流和最小输出电流，并且需要考虑到负载变化时对输出电流的影响。
2. 选择元器件：根据所需的最大和最小输出电流，选择适当大小的功率晶体管或场效应管作为开关管。
同时，还需要选择合适大小的稳压二极管或稳压器来提供稳定的参考电压。
3. 设计反馈回路：为了实现恒流控制，需要设计反馈回路来监测并控制输出电流。
通常采用差分放大器和比较器等元件来实现反馈回路。
4. 设计保护回路：为了防止过载或短路等故障情况，需要设计保护回路来保护电路和负载。
常用的保护回路包括过流保护、过热保护和过压保护等。
5. 组装测试：根据设计图纸进行元器件的组装和连接，并进行测试和调试，确保电路能够正常工作并满足输出要求。
四、实例分析下面以一个简单的可调恒流源电路为例，进行具体分析。
1. 输出要求：提供可调范围为0-2A的稳定输出电流，并且负载变化时输出电流变化不超过5%。
2. 元器件选择：选择功率晶体管IRF540作为开关管，选择稳压二极管LM317作为稳压器。
3. 反馈回路设计：采用差分放大器和比较器组成反馈回路，其中比较器采用LM358芯片。
4. 保护回路设计：采用过流保护和过热保护回路来防止故障情况发生。
其中，过流保护采用了电阻限流方式实现，而过热保护则通过NTC热敏电阻实现。
5. 组装测试：根据图纸进行元器件的组装和连接，并进行测试和调试。
测试结果表明，电路能够正常工作并满足输出要求。
五、总结可调恒流源电路是一种广泛应用于各种电子设备中的电路，其基本原理是通过改变输入电压或输出负载来控制输出电流。
恒流源电路设计方法
恒流源电路设计方法
恒流源电路是一种用于控制电路中电流的电路，它可以将电路中的电
流保持在一定的恒定值，常用于LED驱动、压纹机等场合。
其基本原理是
将一个电流源和负载装置连接在一起，通过精确控制电流源电流大小，进
而控制负载器件的工作状态，达到恒定电流的目的。
设计恒流源电路的方法如下：
1.选择合适的电源（电压等级和电流容量等）。
2.确定负载器件的参数（电阻、功率等），根据负载器件参数计算所
需的电流大小。
3.根据所需电流大小选择合适的电流源元器件（电流计、MOSFET、晶
体管等）。
4.设计电路中的稳压电路和保护电路，保证电路的稳定性和安全性。
5.在电路设计中考虑电流源电路的可靠性和效率，尽量减小功率损失
和温度升高。
6.在实际应用中，要对电路进行测试和优化，以达到最佳的电路效果。
总之，恒流源电路的设计需要充分考虑电源、负载、电流源元器件等
因素，以及电路的稳定性、保护、效率等方面的问题。
通过合理的设计和
优化，才能获得稳定可靠、效率高的恒流源电路。
直流可调恒流源设计说明
2013年3月直流可调恒流源设计学生：徐乐指导教师：王留留电气信息工程学院自动化专业1课程设计的任务与要求1.1课程设计的任务设计一个直流可调恒流源电路。
通过调节线性电位器，产生可控恒定电流,当固定时产生恒定电流。
1.2课程设计的要求设计一个简易可调恒流源产生电路,满足日常生活对恒定电流的需要(1)输入（AC）：U=220V，f=50HZ。
(2)输出电流稳定，在一定围可调。
(3)设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。
(4)自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量。
(5)在Multisim软件上画出电路图，并仿真和调试，并测试其主要性能参数。
1.3课程设计的研究基础电子技术基础（模电部分）变压器、整流电路、滤波电路、稳压芯片、镜像电流源的工作原理2 直流可调恒流源系统方案制定2.1 方案提出方案一(1)电网提供交流220V(有效值)频率为50Hz的电压，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
(2)降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大。
(3)脉动大的直流电压经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。
(4)滤波后的直流电压，再通过稳压经可调恒流源电路，便可得到可调的恒定直流电流输出，供给负载R L。
方案二(1)将交流电220v电压转化为可调恒压源输出。
包括降压器、整流电路、滤波稳压芯片、取样电路。
(2)电压电流转换电路。
(3)两电路整合，将220v电压转化为可调恒流源。
2.2 方案论证第一种方案是直接设计直流可调恒流源电路，只有一个电路。
第二种方案是通过电压电流转换电路，将两个电路整合，要设计的电路比较多。
第一种方案比较简单，通过比较选择第一种方案。
3 直流可调恒流源系统方案设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计直流恒流电源是一种将220V交流电转换成恒流输出的直流电的装置，它需要变压、整流、滤波、恒流四个环节才能完成。
可调恒流简单电路
可调恒流简单电路在电子学中，可调恒流电路是一种常见的电路设计，可以用于控制电流的大小，实现恒定的电流输出。
这种电路通常由电源、电阻和可调电流源组成。
电源作为电路的能量供应，为电路提供所需的电压。
在可调恒流电路中，电源的电压通常是固定的，而电流的大小可以通过调节电阻或可调电流源来实现。
电阻是电路中最常见的元件之一，它可以限制电流的流动，使电路中的电流保持恒定。
可调电流源是可调恒流电路中重要的组成部分，它可以根据需要调节输出电流的大小。
可调电流源通常由运算放大器、电阻和反馈电路构成。
运算放大器是一种具有高增益和高输入阻抗的电子设备，它可以将输入信号放大到所需的幅度。
电阻和反馈电路用于调节输出电流的大小，通过改变电阻或反馈电路的参数，可以实现对输出电流的精确控制。
在可调恒流电路中，电源的电压与电阻的阻值决定了电路中的电流大小。
当电压保持恒定时，改变电阻的阻值可以改变电路中的电流。
通过调节电阻的阻值，可以实现对电路中电流的精确调节。
可调恒流电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如，在LED驱动电路中，可调恒流电路可以用来控制LED的亮度。
通过调节电流的大小，可以实现对LED的亮度的精确控制。
在电化学实验中，可调恒流电路可以用来控制电解槽中的电流，实现对反应的控制和调节。
此外，可调恒流电路还广泛应用于电源供应电路、电动机驱动电路等领域。
在设计和实现可调恒流电路时，需要注意一些关键问题。
首先，电源的电压和电阻的阻值需要选择合适的数值，以满足电路的需求。
其次，可调电流源的设计需要考虑电流的精度和稳定性等因素。
此外，还需要注意电路的稳定性和可靠性，避免因电路不稳定或其他问题导致电流输出的不准确或不稳定。
总结起来，可调恒流电路是一种常见的电路设计，可以实现对电流的精确控制。
它由电源、电阻和可调电流源组成，通过调节电阻或可调电流源的参数，可以实现对电流的精确调节。
可调恒流电路在LED驱动、电化学实验等领域具有广泛的应用。
可调恒流源电路设计
可调恒流源电路设计1. 引言可调恒流源电路是一种常用的电子电路，用于提供稳定的恒定电流输出。
它在各种应用中都有广泛的用途，如功率放大器、LED驱动器等。
本文将介绍可调恒流源电路的基本原理、设计要点以及实现方法。
2. 基本原理可调恒流源电路的基本原理是通过负反馈控制输出电流，使其保持在设定值。
其主要由一个电流传感器、一个比较器和一个功率放大器组成。
2.1 电流传感器电流传感器用于检测输出电流，并将其转换为相应的电压信号。
常见的电流传感器包括霍尔效应传感器、磁阻传感器等。
在可调恒流源电路中，选择合适的电流传感器对于整个系统的性能至关重要。
2.2 比较器比较器用于比较设定值和实际输出值之间的差异，并产生相应的误差信号。
常见的比较器包括运算放大器、数字比较器等。
在设计中，需要根据具体需求选择合适类型和参数的比较器。
2.3 功率放大器功率放大器用于根据误差信号调整输出电流，使其逼近设定值。
常见的功率放大器包括晶体管、场效应管等。
在设计中，需要考虑功率放大器的稳定性、响应速度以及能耗等因素。
3. 设计要点在设计可调恒流源电路时，需要考虑以下几个重要要点：3.1 输出电流范围根据具体应用需求确定输出电流范围。
不同应用对电流的要求不同，因此在设计中需要充分考虑并满足实际需求。
3.2 稳定性可调恒流源电路需要具备良好的稳定性，能够在各种工作条件下保持输出电流的稳定性。
为了提高稳定性，可以采用负反馈控制、温度补偿等方法。
3.3 响应速度可调恒流源电路需要具备快速响应能力，能够在瞬时变化的负载情况下迅速调整输出电流。
为了提高响应速度，可以采用高速比较器和快速功率放大器等元件。
3.4 效率可调恒流源电路应尽可能提高能效，减少能耗。
在设计时可以采用高效的功率放大器、优化电路拓扑等方法来提高效率。
4. 实现方法根据上述设计要点，可调恒流源电路的实现方法如下：4.1 选择合适的电流传感器根据输出电流范围和精度要求选择合适的电流传感器。
高精度恒流源的设计与制作_米卫卫.pdf
电子测试Dec. 2012 2012 年12月第12 期ELECTRONIC TEST No.12高精度恒流源的设计与制作米卫卫，杨风，徐丽丽（中北大学信息与通信工程学院太原市030051）摘要：恒流源在现代检测计量领域中发挥了极其重要的作用。
通过对恒流源的工作原理和设计方法进行研究，对现有的恒流源设计方案进行对比，设计出毫安级高精度可调恒流源。
电路由基准电压源、比较放大器、调整管、采样电阻等部分构成，具体的工作过程：通过采样电阻把输出电流转变成电压，反馈给比较放大器输入端，再与基准电压相比较，放大器把误差电压放大后去控制调整管的内阻对输出电流进行调整、维持输出电流恒定。
采用基本没有温度漂移的精密电阻作为采样电阻，功率达林顿管作为调整管，实现高精度的目的。
比较放大器的输入电压可调，从而实现恒流源的可调。
用高精度电流表对输出电流进行检测，实现对恒流源输出进行实时监测。
此次所设计的恒流源具有精度高、结构简单、工作稳定、操作方便、成本低廉等优点。
关键词：恒流源；高精度；可调中图分类号:TP277文献标识码: AHigh precision constant current sourcedesign and productionMi Weiwei，Yang Feng，Xu Lili（Northern University of China，College of Informational and Communicating Engineering，Taiyuan 030051）Abstract:Constant-current source in the metrology area in modern detection plays a very important role.Through the constant current source of working principle and design method of the existing study, constant current source design schemes are compared, design a precision adjustable constant-current source.Circuit voltage source, comparative by benchmark amp- lifier, adjust tubes, sampling resistor etc components, specific work process: the output by sampling resistance, electric flow into voltage feedback to the comparative amplifier input, compared with benchmark voltage again the voltage amplifier, amplifier to control the adjustment tube after adjustment for output current internal, maintain the output current constant. Using basic no temperature drift precision resistor as sampling resistance, power of linton tube as adjust tube, realize high precision purpose. Compare the amplifier's input voltage of adjustable, so as to realize the constant-current source is adjustable. Adopting high precision testing of output current ammeter is to realize constant-current source real-time monitoring output. The design has the constant-current source of high precision, simple structure, stable work, convenient operation, low cost, etc.Keywords:constant-current source；precision；adjustable652012.12Test Tools & Solution0 引言一定的个体差异。
0_30V_0_30A可调开关稳压_恒流源
Ｄ０３、Ｃ０３、Ｒ０５为散热风扇Ｆｓ提供电力。输出功率越大，风扇转速越高。供电变压器 为５Ｗ变压器，为减小体积亦可用小型开关电源供电。数字显示表头供电需用稳压电源。 本机在测量功率元件方面极为实用，只需将二极管、三极管、场效应管、ＩＧＢＴ、可 控硅等元件按极性接入“＋”、“－”输出柱上，饱和触发后，由小到大调节电流钮， 即可分别在电压表和电流表上同步观看到被测元件任一电流对应的压降值，可速测不明 功率元件，甚至包括保险丝、金属线的工作电流能力、导通压降等重要参数，也易于鉴 别虚假标号的元件。 本电路特别适合制作大功率逆变电源。笔者曾用其原理设计过１００Ａ可调恒流源，１２ ～２４Ｖ ５００Ａ电解电源等多款产品，性能令人满意（有关货讯见本期中缝）。 □广州 翟东波
笔者经多年实践设计了一种串联推挽电路，该电路主体似桥式，而推动电路又似推
挽，集二者优点于一身，从应用实践来看，该电路制作容易，性能稳定可靠。下面介绍
一种应用实例，分别见两电路图。
ＩＣ１（ＳＧ３５２５Ａ）为近年流行的双端集成电压控制器，工作频率可达２００ｋＨｚ以上，本 例采用３５ｋＨｚ。通电后，交流经Ｃ１、Ｌ０１、Ｌ０２、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４滤去干扰、ＤＬ整流、Ｃ５滤波储 能，作逆变回路主供电。Ｒｔ为负温度系数热敏电阻，用以减小开机瞬间ＤＬ的电流冲击， Ｒ１１、Ｒ１２及Ｒ１３、Ｒ２８为Ｃ６、Ｃ７的均压电阻。 当ＩＣ１⒁脚为高电位时，Ｍ点也为高电位，脉冲电压一路经Ｃ１４、Ｒ１４加至Ｑ６栅极，Ｑ６导 通；另一路将Ｃ８电容正端电位抬高，使其由原来的１／２ＶＥ升高为１／２ＶＥ＋１８Ｖ，经Ｒ１８加到 Ｑ５栅极，Ｑ５导通。变压器Ｂ１初级线圈Ｌ１、Ｌ２同时导通，次级线圈Ｌ５感应电流由Ｄ０１整流输 出。同理，当⑾脚为高电位时，Ｑ８、Ｑ７同时导通，初级电流流过Ｌ３、Ｌ４，次级感应电流经 Ｄ０２整流输出。 由于Ｑ６、Ｌ２、Ｑ８、Ｌ４在下１／２ＶＥ区交替导通，Ｑ５、Ｌ１、Ｑ７、Ｌ３在上１／２ＶＥ区交替导 通，相当于两个推挽电路上下串联使用，故笔者称其为串联推挽电路。尽管此电路变压
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设计要求；设计一可调恒流源电路，输出电流范围2mA～20mA,最小刻度0.5mA,波动小于0.1 mA可调恒流源设计摘要本系统以直流电流源为核心，MC34063为主控制器，通过电位器来设置直流电源的输出电流，并可由数码管显示实际输出电流值和电流设定值。
本系统由单片机程控输出数字信号，经过D/A转换器（AD0804）输出模拟量，再经过运算放大器隔离放大，控制输出功率管的基极，随着功率管基极电压的变化而输出不同的电流。
单片机系统还兼顾对恒流源进行实时监控，输出电流经过电流/电压转变后，通过A/D转换芯片，实时把模拟量转化为数据量，再经单片机分析处理，通过数据形式的反馈环节，使电流更加稳定，这样构成稳定的压控电流源。
关键字:MC34063，恒流源，单片机，A/DAdjustable constant current source designAbstractIn this system the DC source is center and MC34063 is main controller, output current of DC power can be set by a potentiometer which step level reaches 1mA, while the real output current and the set value can be displayed by LED. In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC (AD0804), then the analog value which is isolated and amplified by operational amplifiers, is sent to the base electrode of power transistor, so an adjustable output current can be available with the base electrode voltage of power transistor. On the other hand, The constant current source can be monitored by the system real-timely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digital value by ADC, finally the digital value as a feedback loop is processed by so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed..Key wards:MC34063, constant current source, single chip microcomputer, A/D目录1 引言.................................................................................................................................... - 3 -1.1研究目的和意义...................................................................................................... - 3 -1.2国内外发展状况...................................................................................................... - 3 -1.2.1国外发展现状............................................................................................... - 4 -1.2.2国内发展现状............................................................................................... - 4 -1.3 本文欲采取的研究方法......................................................................................... - 5 -2 设计方案............................................................................................................................ - 5 -2.1 总体方案................................................................................................................. - 6 -2.2 MC34063恒流源系统.............................................................................................. - 7 -2.3 电流显示系统......................................................................................................... - 8 -2.3.1 单片机STC10F08XE..................................................................................... - 9 -2.3.2单片机晶振部分.................................................................................................. - 10 -2.3.3 单片机复位部分........................................................................................ - 11 -2.3.4 数码管显示部分........................................................................................ - 12 -2.3.5 电流采样处理部分.................................................................................... - 13 -2.4 整体电路............................................................................................................... - 13 -2.5 系统PCB图.................................................................................................................. - 14 -3 硬件介绍.......................................................................................................................... - 14 -3.1 MC34063恒流源系统............................................................................................ - 14 -3.1.1 MC34063介绍............................................................................................. - 15 -3.2 电流显示系统....................................................................................................... - 16 -3.2.1 单片机STC10F08XE................................................................................... - 17 -3.2.2 模数转换介绍............................................................................................ - 19 -3.2.3 显示部分.................................................................................................... - 21 -4 软件设计.......................................................................................................................... - 21 -4.1 单片机选择........................................................................................................... - 22 -4.2 编程软件介绍....................................................................................................... - 22 -4.3 系统软件流程....................................................................................................... - 22 -4.4 单片机程序........................................................................................................... - 23 -5 实物说明及实验部分...................................................................................................... - 29 -5.1 实物说明............................................................................................................... - 29 -5.2 误差计算............................................................................................................... - 29 -5.3 实验部分............................................................................................................... - 30 -5.3.1 第一组实验................................................................................................ - 30 -5.3.2 第二组实验................................................................................................ - 33 - 总结.................................................................................................................................. - 35 - 参考文献.............................................................................................................................. - 36 - 致谢.................................................................................................................................. - 38 -1 引言恒流源又叫电流源、稳流源，理想的恒流源具有以下特点：不因负载(输出电压)变化而改变；不因环境温度变化而改变；内阻为无限大。