毕业设计(论文)-高效率恒流源电路的设计

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恒流源设计

恒流源设计

恒流源设计摘要:按照设计要求,本文对恒流源的几种方案进行了比较和分析。

本设计采用推挽拓扑结构为恒流源主功率电路,以SG3525为PWM控制器,对输出电流进行差分取样线性放大,进而控制输出电流达到恒流的目的。

单片机部分采用AT89S52芯片,使用带串行控制10位A/D芯片对电路进行采样从而获得输出电压、电流以测量显示,通过对输出电流和输出电压的运算,达到短路保护的目的。

采用TI公司的双路比较器TLC372构成过压保护电路。

测试结果表明,该环路系统稳定可靠,能够达到各项指标要求。

关键字:PWM 推挽差分一、方案论证与比较根据题目要求,设计方框图如下:图一总体方框图(1)主回路选择恒流源的主电路是恒流源的功率部分,主电路的选择主要有两种方案。

方案一:采用全桥拓扑,该拓扑的变压器双向励磁,容易达到大功率,因为半桥上的两个MOS管交替导通关断,开关管断态时承受的峰值电压为电源电压。

这种拓扑结构复杂,成本高,有直通的问题,需要复杂的多组隔离电路,适用于高压大功率的电源。

方案二:采用推挽拓扑,两只MOS管交替导通,驱动简单,输出功率较大。

开关管关断时承受两倍电源电压,基于成本和本题的输入电压、输出功率较小的特点,故选择此方案。

(2)辅助电源的选择由于本题要求只能有一路输入电源,而输入电压为20V~40V。

需要辅助电源,从而有效的保护MOS管,有下面三种方案选择方案一:用7812稳压芯片产生12V 的电压,7812的最大输入电压为35V ,而本题的最大输入电压为40V ,不符合题目要求。

方案二:用SG3525做一个稳压电源,此方案的稳压电源的静态损耗大,小电流的情况下,稳压电源的效率低。

方案三:采用最简单的降压拓扑结构buck ,TI 公司的TL2575HV-12芯片将脉宽调制、功率开关管集成,电路简单,输入电压变化范围大(15V —60V ),输出电压纹波小于10mV 。

综上所述,我们选择方案三。

(3) 电流采样为了恒定输出电流,需要对输出电流采样。

2017毕业论文-数控恒流源的设计

2017毕业论文-数控恒流源的设计

2017毕业论文-数控恒流源的设计2017毕业论文-数控恒流源的设计兰州工业高等专科学校毕业论文摘要恒流源,是一种能够向负载提供恒定电流的电源。

恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。

本文设计了一种基于单片机控制的数控直流恒流源。

该恒流源以AT89S52为控制核心,采用了高共模抑制比低温漂的运算放大器OP07和达林顿管TIP122构成恒流源的主体,配以高精度采样电阻及12位D/A芯片MAX532、16位A/D芯片AD7715,完成了单片机对输出电流的实时检测和实时控制。

人机接口采用4×4键盘及LED数码管显示器,控制界面直观、简洁,具有良好的人机交互性能。

在软件设计上采用增量式PID控制算法,即数字控制器的输出只是控制量的增量。

该系统已基本达到预期的设计目标,具有功能强、性能可靠、体积小、电路简单的特点,可以应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。

关键词:恒流源;AT89S52;PID控制算法;数字控制。

The abstract Constant current, is one kind can provide theconstant current to the load the power source.The constant current application scope is extremely widespread, and in many situations is essential.This article has designed one kind the numerical control cocurrent constant current which controls based on the monolithic integrated circuit. This constant current take AT89S52 as the control core, has used operational amplifier OP07 and Darington which Gao Gongmu the rejection ratio low temperature floats manages the TIP122 constitution constant current the main body, matches by the high accuracy sampling resistance and 12 D/A chip MAX532, 16 A/D chip AD7715, has completed the monolithic integrated circuit to the output current real-time examination and the real-time control. The man-machine connection uses 4×4 the keyboard and the LED nixietube monitor, the control interface is direct-viewing, is succinct, has the good man-machine interaction es the increase type PID control algorithm in the software design, namely the digital controller output only is controls the quantity the increase. This system had achieved basically the anticipated design goal, has the function strongly, the performance reliable, the volume small, the electric circuit simple characteristic, may apply in needs the high stability the low power constant current domain. Key word: Constant current;AT89S52; PID control algorithm; Numerical control. 目录第1章绪论5 第2章系统的总体设计6 2.1 设计指标要求6 2.2 总体方案的选取及系统6 2.2.1 方案一:6 2.2.2 方案二:7 第3章系统的硬件设计8 3.1 单片机的功能介绍8 3.1.1 主要功能特性:8 3.1.2 引脚功能说明8 3.1.3 时钟电路及复位电路11 3.2 恒流源基本设计原理与实现方法13 3.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因13 3.2.2 恒流源的基本设计原理14 3.2.3 系统电源设计15 3.3 A/D 模块选择16 3.3.1 AD7715简介16 3.3.2 硬件电路设计18 3.4 D/A 模块选择19 3.4.1 MAX532简介19 3.4.2 硬件电路设计21 3.5 键盘接口电路设计22 3.5.1 键盘工作方式23 3.5.2 接口电路设计23 3.5.3 按键抖动及消除24 3.6 显示器接口电路设计25 第4章系统的软件设计27 4.1 控制算法27 4.2 软件流程图29 4.2.1 主程序流程图29 4.2.2 键盘中断子程序30 4.2.3 显示中断子程序31 第5章总结33 致谢34 参考文献35 附录A 总电路图36 第1章绪论恒流源,是一种能向负载提供恒定电流之电路。

关于恒流源电路的研究与几种设计方案

关于恒流源电路的研究与几种设计方案

第一章引言随着现代技术的发展,恒定电流源的应用将十分重要,如机器人、工业自动化、卫星通信、电力通讯、智能化仪器仪表以及其它数字控制等方面都迫切需要应用恒定电流器件,因此, 研究和开发恒流器件具有十分重要的意义。

许多场合, 尤其是高精度测控系统需要高精度的电压源与电流源。

微电子工艺的高度发展, 给我们提供了许多小型化、集成化的高精度电压源, 但电流源, 特别是工作电流大的高精度电流源仍需使用者自行设计实现。

恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源,因此恒流源的应用范围非常广泛,并且在许多情况下是必不可少的。

例如在用通常的充电器对蓄电池充电时,随着蓄电池端电压的逐渐升高,充电电流就会相应减少。

为了保证恒流充电,必须随时提高充电器的输出电压,但采用恒流源充电后就可以不必调整其输出电压,从而使劳动强度降低,生产效率得到了提高。

恒流源还被广泛用于测量电路中,例如电阻器阻值的测量和分级,电缆电阻的测量等,且电流越稳定,测量就越准确。

本论文主要概括了恒流源的基本概念,并设计出几种不同要求的恒流源,运用了SPCE061A单片机设计出新型数控恒流源,具有高稳定性和高灵敏性。

对以往恒流源进行了改进创新。

第二章基本恒流源电路2.1恒流源基础知识基本恒流源电路是恒流源电路的基本组成,是分析恒流源电路的基础。

2.1.1恒流源介绍恒流源,是一种能向负载提供恒定电流之电路.它既可以为各种放大电路提供偏流以稳定其静态工作点,又可以作为其有源负载,以提高放大倍数.并且在差动放大电路、脉冲产生电路中得到了广泛应用. 过一定的论述.然而,对各种恒流电路之对比分析,各自应用特点,以及需要改进的方面,还有待进一步研究,本文就来探讨这些问题.2.1.2恒流源的原理和特点2.1.3恒流源的分类一般而言,按照恒流源电路主要组成器件的不同,可分为三类:晶体管恒流源、场效应管恒流源、集成运放恒流源 .下面分别予以说明.2.1.3.1晶体管恒流源这类恒流源以晶体三极管为主要组成器件,利用晶体三极管集电极电压变化对电流影响小,并在电路中采用电流负反馈来提高输出电流之恒定性.通常,还采用一定的温度补偿和稳压措施.其基本型电路如图2.1.3.1所示.图2.1.3.1基本型电路图2.1.3.2改进型电路R1、R2分压稳定B点电位,Re形成电流负反馈,输出电流I0=(Vb-VBE)/Re≈Vb/Re(VB>>VBE) .且其等效内阻[4]为:rint=rce[1+ βRe(Rb+rbe+Re)] (1)式中rce为晶体管T集射极间电阻,一般为几十千欧以上;rbe为晶体管T输入电阻,一般为几千欧左右;Rb=R1//R2.若设Re=5kΩ,Rb=10kΩ,晶体管参数rce=100kΩ, β=100,rbe=2. 6kΩ.可得到rint=100×1+ 100×5/(10+ 2. 6+ 5)=3MΩ可见,只需几伏的工作电压,采用一个晶体管,其等效内阻是非常巨大的.为了减小温度变化对晶体管参数的影响进而影响输出电流的恒定性,可采用图 2.1.3.2所示改进型电路.图2.1.3.2(a)中,二极管D作温度补偿,抵销温度变化对晶体管T参数Vbe的影响.为了更好地解决管子温度特性一致的问题,图2.1.3.2(b)中,三极管T1接成二极管的形式.有时,为了减小电源电压波动对输出电流之影响,图2.1.3.2(c)中采用了稳压管Dz进行稳压.图2.1.3.2(b)中,流过基准电阻R的电流IR与输出电流I0的关系[1]为:I0/IR=R2/R1,故又称为比例电流源.若令R1=R2或都为零,则I0=IR,称为镜像电流源.若令R1=0,则可得到微安量级的输出电流,称之为微电流源,主要应用于需要提供微小偏流的场合.有时,要实现输出电流可控,且极性可正可负的恒流源,可采用图 2.1.3.3所示电路图Vi为输入控制电压,三极管T1、T2参数一致. 当Vi=0时,I1=I2,I0=0;Vi>0时,I1<I2,I0<0;Vi<0时,I1>I2,I0>0;且由图2.1.3.3可得V+V i - V BE2V-V i-V be1图2.1.3.3 双极性恒流源I。

高效率恒流源控制电路的设计

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泉州师范学院毕业论文(设计)题目高效率恒流源控制电路的设计物理与信息工程学院电子信息科学与技术专业07 级 1 班学生姓名黄田耀学号070303028指导教师袁放成职称教授完成日期2011.4教务处制高效率恒流源控制电路的设计物理与信息工程学院电子信息科学与技术 070303028 黄田耀指导老师袁放成教授【摘要】本文设计了由单片机C8051F410为核心的高效率恒流源控制电路,该控制电路可以实现开关稳压电源输出恒定电流。

开关稳压电源的电流可在200mA到600mA间进行设置调节,设置调节电流是通过按键控制实现。

输出电流和预设的电流还可以通过LCD显示屏显示出来。

【关键词】数字电位器;C8051F410;恒流;程序模块目录引言 (4)1. 总体方案设计 (4)1.1系统设计 (4)1.2 系统设计的基本要求 (4)2. 单片机控制电路的设计 (4)2.1 单片机C8051F410介绍 (4)2.2 单片机内部的模/数转换器 (6)2.3 单片机内部的数/模转换器 (7)2.4 I2C总线的介绍 (7)2.5单片机最小系统电路设计 (8)2.6 数字电位器X9241的介绍 (8)2.7 数字电位器的电路设计 (12)2.8 显示电路的设计 (12)2.9 按键的设置 (12)3. 单片机控制程序的设计 (13)3.1 AD子程序的流程图 (13)3.2 数字电位器的子程序 (13)3.3总体设计程序 (14)4. 数据测量及数据分析 (16)4.1测试仪器 (16)4.2数据测试 (17)4.3数据分析 (18)5. 设计总结 (18)致谢 (18)附录PCB原理图和程序 (19)引言随着现代科学技术的迅速发展,电子产品的发展速度也是相当的迅速,现在电子产品已经走进各家各户。

随着电子厂家的增多,电子产品的普及,并且很多电子产品都要用到可充电池。

但是不同的厂家生产的电池型号不同,充电电流电压都不一样。

毕业设计论文—LED照明恒流驱动电源的设计-精品

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精品毕业论文下载尽在我的主页兰州工业学院毕业设计(论文)题目 LED照明恒流驱动电源的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-1班姓名学号指导教师(职称)日期2012年2月27日摘要本次设计为LED的照明恒流驱动电源,系统大致分为五个模块:单片机控制模块、数模(D/A)转换模块、恒流源模块、模数(A/D)转换模块、显示模块。

单片机控制模块以单片机AT89S52为核心,通过键盘预置电流值,单片机输出相应的数字信号给D/A转换器,D/A转换器输出的模拟信号送到运算放大器,通过恒流源控制主电路电流大小。

实际输出的电流再通过采样电阻采样变成电压信号,经A/D转换后将信号反馈到单片机中。

单片机将反馈信号与预置值比较,根据两者间的差值调整输出信号大小。

显示模块采用LED显示屏与8255连接设计成10进制8位数码动态显示电路。

键盘模块采用常见4×4矩阵键盘,用动态扫描方式读取外部按键动作,这样设计可靠,配合AT89S52单片机可以很轻松的实现按键输入。

此外,本设计可实现输出电流100~1000mA且有步进调整功能。

关键词:单片机;键盘控制; D/A转换;恒流源; A/D转换;译码显示ABSTRACTThe design for the LED lighting constant current driver, the system can be divided into five modules: a single-chip control module, D / A( D / A ) conversion module, a constant current source module, module ( A / D ) conversion module, display module. Single chip control module on AT89S52 single-chip microcomputer as the core, through the keyboard to preset current value, the output of the single chip digital signal corresponding to the D / A converter, D / A converter output analog signal to the operational amplifier, through a constant-current source control main circuit current size. The actual output current through the sampling resistor sampling is changed into voltage signal, the A / D conversion signal feedback to the mcu. MCU feedback signal and the preset value will be compared, according to the difference between the two output signal for adjusting the size of. Display module using LED display screen and the 8255 connection is designed into 10 binary 8 bit digital dynamic display circuit. Keyboard module uses a common 4 x 4 matrix keyboard, using dynamic scanning mode to read the external button action, so the design of reliable, with AT89S52 MCU can easily achieve the key input. In addition, the design can realize the output current of 100 ~ 1000mA and step adjustment function.Key words: single chip microcomputer; keyboard control; D / A conversion; constant目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 LED发展现状及应用意义和前景 (1)1.2.1国内外应用及发展现状 (1)1.2.2 课题研究意义 (2)2 总体结构设计与论证 (4)3 硬件电路设计 (7)3.1 单片机模块的设计 (7)3.1.1 单片机的选择 (7)3.1.2 AT89S52单片机功能特性描述 (7)3.1.3 AT89S52引脚功能描述 (7)3.1.4 AT89S52基本连接图 (10)3.2 D/A与A/D电路设计 (10)3.2.1 D/A转换器 (10)3.2.2 A/D转换器 (12)3.3 显示模块设计 (14)3.3.1 显示模块方案论证 (14)3.3.2 LED显示器的工作原理 (14)3.3.3 显示模块电路 (16)3.4 键盘模块方案 (17)3.4.1 方案论证 (17)3.4.2 键盘模块的电路 (18)3.5 恒流源模块的设计 (19)3.6 稳压电源电路 (21)4 软件设计 (23)4.1 编程语言描述 (23)4.2 主程序流程图 (23)4.3键盘处理程序 (23)4.4 显示处理程序 (25)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 引言近年来,世界范围内的能源短缺和环境污染问题越来越严重,节能减排成为全世界共同关注的研究课题。

毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计

毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计

毕业设计(论文)--大功率LED恒流驱动电路的研究与设计目录摘要IIIAbstract Ⅳ第一章绪论11.1 白光LED发展的背景和意义 11.2 大功率LED发光原理 31.3 白光LED的发展简介 31.4 课题介绍与研究意义 5第二章大功率LED驱动电路 62.1 白光LED的伏安特性 62.2 白光LED的连接方式7串联驱动 7并联驱动 8混联驱动 82.3 大功率LED驱动电路的发展趋势92.4 大功率LED驱动现状研究10电阻限流电路10线性控制电路11电荷泵升压电路12开关变换电路12第三章脉宽调制型(PWM)开关电源原理143.1 电压控制模式 143.2 电流控制模式 17第四章 LED恒流驱动电路设计 204.1 大功率LED驱动芯片的比较204.2 LT3755芯片介绍214.3 LT3755工作原理234.4 设计电路24第五章总结28参考文献29致谢30大功率白光LED恒流驱动电路的研究与设计摘要近年来,大功率白光LED因其高效、节能、环保、寿命长、高可靠性等优点逐渐在照明领域获得广泛应用,已经开始替代白炽灯、荧光灯等传统照明光源,成为21世纪的新一代照明光源。

大功率白光LED产业的蓬勃发展有力地推动了LED驱动集成电路产业的前进,孕育着巨大的商机。

论文在简要介绍大功率LED 的发光特性、伏安特性及其驱动方案的基础上,详细分析了Buck拓扑结构、PWM调制型开关电源电流控制模式和电压控制模式的优缺点,提出了一种基于PWM调制型Buck模式开关电源恒流驱动电路原理,利用LT3755芯片驱动大功率白光LED的设计电路。

该驱动电路具有1000:1高调光比(PWM调光)、低电流消耗、高效率、短路保护和开路LED保护等Abstract In recent years,Semiconductor lighting is widely used and is gradually replacing the incandescent and fluorescent lighting due to its advantages over conventional lighting of high efficiency,low energy consumption,low pollution,long lifetime and high reliability. The boom of high power white LED greatly promotes the development of integrated circuits for driving LED,which generates the enormous business opportunities.The thesis briefly introduces the characteristics of luminous flux curve and I-V cuve of high power LED and its driving methods. The operating principles of Buck converter for driving High Power LED are analyzed in detail. Compared with other driving mode, switching power technology has high efficiency, so the thesis gives a LED buck mode driver using Chip LT3755 based on switching power technology. The driver in this paper is a high frequency step-down DC-DC converter with the features of low power loss, high efficiency, 1000:1 PWM dimming, short-circuit protection, open-voltage protection, and is ideal for driving high current LED.Key words : high-power LED, Switching Power, PWM, constant-current driving,LT3755绪论在电光源发展的一百多年来,光源照明电器己经经历了三个重要的发展阶段,这三个阶段的代表性光源分别为白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯。

恒流源毕业论文模板参考模板

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摘要本系统以直流电流源为核心,AT89S52单片机为主控制器,通过键盘来设置直流电源的输出电流,并可由数码管显示电流设定值和实际输出电流值。

系统中单片机程控设定数字信号,经过D/A转换器输出模拟量,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。

同时该系统还具有对恒流源实时监控的功能,输出电流经过电流/电压转换后,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,通过数字量形式的反馈环节,使电流更加稳定,这样构成稳定的压控电流源。

实际测试结果表明,本系统能有效应用于需要高稳定度的小功率恒流源的领域。

关键词:单片机,数字控制,恒流源,闭环控制ABSTRACTIn this system the DC source is center and 89S52 version single chip microcomputer (SCM) is main controller, output current of DC power can be set by a keyboard , while the set value and the real output current can be displayed by LED. In the system, the digitally programmable signal from SCM is converted to analog value by DAC, 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 SCM system real-timely, its work process is that output current is converted voltage, then its analog value is converted to digita value by ADC, finally the digital value as a feedback loop is processed by SCM so that output current is more stable, so a stable voltage-controlled constant current power is designed. The test results have showed that it can be applied in need areas of constant current source with high stability and low power.Key words: SCM ,digital-control,constant-current source, closed loop control目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第一章绪论 (5)§1.1 恒流源的应用 (5)1.1.1 在计量领域中的应用 (5)1.1.2 在半导体器件性能测试中的应用 (6)1.1.3 在传感器中的应用 (6)1.1.4 现代大型仪器中稳定磁场的产生 (6)1.1.5 在其它领域中的应用 (6)§1.2 恒流源的发展历程 (7)1.2.1 电真空器件恒流源的诞生 (7)1.2.2 晶体管恒流源的产生和分类 (7)1.2.3 集成电路恒流源的出现和种类 (7)§1.3 国内外研究现状 (8)§1.4 论文的研究内容 (8)1.4.1 课题需要解决的主要问题 (8)1.4.2 论文的总体结构 (9)第二章方案选择及论证 (10)§2.1 总体方案选取及性能指标 (10)2.1.1 总体方案的选取 (10)2.1.2 性能指标 (10)§2.2 恒流源基本设计原理与实现方法 (11)2.2.1 引起稳定电源输出不稳定的主要原因 (11)2.2.2 恒流源的基本设计原理 (11)2.2.3 器件的参数计算及选择 (12)§2.3 电源的计算机仿真技术 (13)§2.4 本章小结 (14)第三章系统的硬件设计与实现 (15)§3.1 单片机功能介绍 (15)§3.2 电源模块的设计 (21)§3.3 A/D 模块设计 (21)3.3.1 AD7715 简介 (21)§3.4 D/A 模块设计 (26)3.4.1MAX532简介 (26)3.4.2 硬件电路设计 (29)§3.5 键盘接口电路设计 (29)3.5.1键盘工作方式 (30)3.5.2 接口电路设计 (30)3.5.3 按键抖动及消除 (31)§3.6 显示器接口电路设计 (32)3.6.1 数码管驱动芯片MAX7219 简介 (32)3.6.2 硬件电路设计 (34)§3.7 本章小结 (35)第四章系统的软件设计 (36)§4.1 控制算法 (36)§4.2 软件流程 (38)4.2.1 主程序流程图 (38)4.2.2 键盘中断子程序 (39)4.2.3 显示中断子程序 (40)§4.3 本章小结 (41)第五章系统功能测试与分析 (42)§5.1 测试仪器 (42)§5.2 测试数据及结果分析 (42)§5.3 本章小结 (43)第六章总结与展望 (44)致谢 (45)参考文献 (46)第一章绪论随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展,现今社会,产品智能化、数字化已成为人们追求的一种趋势,设备的性能、价格、发展空间等备受人们的关注,尤其对电子设备的精密度和稳定度最为关注。

基于单片机控制的直流恒流源的设计毕业论文

基于单片机控制的直流恒流源的设计毕业论文

基于单片机控制的直流恒流源的设计毕业论文基于单片机控制的直流恒流源的设计摘要本文主要论述了一种基于单片机为核心控制器的数控直流电源的设计原理和实现方法。

该电源具有电压可预置、可步进调整、输出的电压信号和电流信号可同时显示功能。

文章介绍了系统的总体设计方案,其主要由微控制器模块、稳压控制模块、电压/电流采样模块、显示模块、键盘模块、电源模块五部分构成。

该系统原理是以单片机为控制单元,以数模转换芯片DAC0832输出参考电压控制电压转换模块LM3输出电压大小,同时输出稳压、恒流采用转换芯片C0832对采样的电压、电流转换为数字信号,再通过单片机闭环控制。

文章最后对数控直流电源的主要性能参数进行了测定,并对其发展前景进行了展望。

AbstractThe method of this paper based on the 51 microcontroller core of the numerical controller DC power supply design theory and realization. The power supply has some functions such as presetting voltage, stepping adjustment, displaying the output voltage signals and current signals at the same time. This paper introduces a general designing plan of the system, which is mainly consisted of micro-controller module, DC Regulators module, voltage/current sampling module, display module, keyboard module, power supply module. The system is based on the principle of single-chip microcomputer to control the unit STC89C52 to DAC0832 digital-to-analog converter chip reference voltage to control the output voltage LM317 output voltage conversion module size, while the output voltage regulator, current use of analog-to-digital converter ADC0832 chip sampling of voltage and current converted to digital signals, and then through the single-chip closed-loop control to achieve. Article on the main DC power supply CNC performance parameters were measured and summarized, and their development prospects.Keywords:microcontroller MCU , the Digital to Analog DAC ,the Analog to Digital ADC , the closed-loop control目录摘要Abstract目录第一章绪论 11.1研究背景及意义 11.2 国内外研究现状 11.3 单片机概述、应用及发展2单片机发展概述 3单片机的应用领域 5单片机的发展趋势 6单片机应用系统开发简介7单片机开法方式的发展81.4 恒流源的发展历程9电真空器件恒流源的诞生9晶体管恒流源的产生和分类9集成电路恒流源的出现和种类10 1.5 国内外研究现状101.6 课题的主要内容10第二章方案与设计基础知识122.1方案设计与论证122.2主控单片机 MCU 14STC89C52 简介14引脚说明 152.3 液晶显示屏(1602)15 LCD1602简介 15口说明162.4 三端可调稳压器172.5 运算放大器OP07 1818介 182.6数模转换芯片18A/D转换芯片ADC0832介绍19ADC0832接口说明20第三章系统电路原理及硬件实现 21 3.1 系统总体框图 213.2 系统模块电路设计21单片机控制模块21稳压控制模块22电压与电流采样模块23块 26电源模块 27键盘模块 273.3 系统整体原理图28第四章系统的软件设计294.1 软件设计思路 294.2 系统软件流程 29模块29较程序模块31第五章系统测试与误差分析325.1 系统测试32试 32硬件测试 32体测试。

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毕业设计(论文)-高效率恒流源电路的设计泉州师范学院题目高效率恒流源电路的设计物信学院电子信息科学与技术专业 07级 1 班学生姓名学号指导教师职称教授完成日期 2011年4月教务处制1高效率恒流源电路的设计物信学院 07级电子信息科学与技术指导教师教授【摘要】本文设计并制作了由DC-DC变换器为核心的开关稳流电源。

该稳流电源可对手机锂离子进行充电~采用电流型脉宽调制器UC3843作为核心器件~实现输出电流可调的开关稳流电源电路~同时采用单片机C8051F410进行程控~使开关稳流电源具备更加完善的功能。

【关键词】 UC3843 ,DC-DC变换器 ,PWM, 单片机C8051F4102引言 ..................................................................... ........................................................................ . (4)1. 系统设计 ............................................................................................................................................. (4)1.1系统设计任务 ..................................................................... (4)1.2系统设计的基本要求 ..................................................................... (4)1.3系统设计方案 ..................................................................... . (4)1.3.1 DC/DC 变换器电路拓扑结构论证 ..................................................................... (4)1.3.2微控制器电路方案论证 ..................................................................... .. (4)1.3.3 系统设计框图 ..................................................................... ..................................................... 5 2. 硬件电路设计及工作原理 ..................................................................... .. (5)2.1主器件的介绍 ..................................................................... (5)2.1.1电流型脉宽调制器UC3843简介 ..................................................................... (5)2.1.2 DC-DC变换电路设计 ..................................................................... (7)2.2元件参数选择 ..................................................................... (7)2.2.1 储能电感 ..................................................................... . (7)2.2.2 续流二极管 ..................................................................... (7)2.2.3 功率开关管 ..................................................................... (7)3. 数据测量及数据分析 ..................................................................... (7)3.1测试仪器 ..................................................................... ........................................................................ .. 73.2测试方法 ..................................................................... ........................................................................ .. 73.3数据测试 ..................................................................... ........................................................................ .. 83.4数据分析 ..................................................................... ........................................................................134. 设计总结 ..................................................................... ........................................................................ (13)致谢 ..................................................................... ........................................................................ .. (13)参考文献 ..................................................................... ........................................................................ (13)附录: .................................................................... ........................................................................ .. (15)3引言随着电力电子技术的高速发展,电力电子设备为人们生活带来了极大的便利,而电子设备都离不开可靠的电源,而稳流电源在工作时产生的误差直接影响着电池的使用寿命,导致影响整个系统的稳定性。

本设计以采用电流型脉宽调制器UC3843作为核心器件的开关稳流电源,具有功耗小,体积小,重量轻,稳流范围宽,电路形式灵活多样等优点。

1. 系统设计1.1系统设计任务设计并制作一个开关稳流电源,其结构框图如图1-1所示。

图1-11.2系统设计的基本要求直流稳压电源提供电能给开关稳流电源,输入直流电压范围在8~20V之间,该开关稳流电源提供200~600毫安之间的恒定电流充入电池,可显示输出电压、电流,有过流、过压保护功能,并有键控开关功能。

1.3系统设计方案1.3.1 DC/DC 变换器电路拓扑结构论证串联式拓扑结构因为给0~4V的可充电池充电,所以选择降压型开关稳流电源,串联式拓扑结构是降压电路最基本的拓扑结构串联——在主回路中开关三极管与输入端、输出端、电感器L1、负载R1四者成串联连接的关系。

如图1-2所示,由于没有使用变压器,因此,输入输出部分的直流是共用的,这种电路用于输入输出不需要隔离的场合,由于电路不使用变压器,因此也不会有变压器漏感引起的故障,避免了高频变压[1]器可能带来的多种问题,所以这种方案可以构成小型的开关稳流电源。

图1-21.3.2微控制器电路方案论证单片机和开关稳流电源专用PWM控制芯片相结合,通过单片机不断的检测输出电压并与设定值之间4进行比较,调整AD、DA转换器的输出,控制PWM芯片进而控制电源的输出电压共同来完成对充电电流的控制,实现恒定电流的稳定输出。

1.3.3 系统设计框图控制是设计的关键部分,由单片机和电流型脉宽调制(PWM)控制器共同来完成,实现可调的恒定电流输出,达到系统设计的指标。

单片机选用自带12位D/A 转换器和A/D转换器的单片机C8051F410。

脉宽调制控制器选用具有误差放大器、PWM比较器、振荡器、欠压锁定等功能的UC3843芯片。

整体电路框图如图1-3所示,采用双闭环控制电路来实现稳定的输出电流,通过单片机不断的进行电压采样与单片机内部设定的电压值进行比较,自动调整D/A 反馈到UC3843的第2引脚(反馈电压输入端)。

与基准电压(2.5V)进行比较,从而改变PWM波形的占空比来调节DC-DC变换电路,最终实现恒定的电流输出。

图1-3 整体电路框图2. 硬件电路设计及工作原理2.1主器件的介绍2.1.1电流型脉宽调制器UC3843简介UC3843是美国Unitrode公司(该公司现已被TI公司收购)生产的一种高性能单端输出式电流控制型脉宽调制芯片,可直接驱动双极型晶体管、MOSFEF和IGBT等功率型半导体器件,具有管脚数量少、外围电路简单、安装调试方便、性能优良等诸多优点,广泛应用于计算机、显示器等系统电路中作开关电源驱动器件。

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