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6 精密数控恒流电源的设计

6.1 设计方案

●恒流源亦称稳流源，它能向负载提供恒定的电流。理想的恒流源，其输出电流值应绝对不发生变化。但实际的恒流源只能在一定的范围内（包括温度范围、输入电压范围、负载变化范围），保持输出电流的稳定性。换言之，此时电流变化量很小，以至于可忽略不计。

●以AT89C51单片机为控制中心的精密数控恒流电源。

● 采用DC/DC电源变换器与线性稳压器相结合的复合式稳压电源结构，既减小了输出纹波电流，又降低了系统的功率消耗。

●系统采用12位D/A转换器TLV5616实现输出电流的设定，采用12位A/D转换器MAX187完成输出电流的测量。单片机系统通过扫描键盘实现对输出电流值的多种步进设定，并用LED数码管同时显示输出电流设定值和实际测量值。

6.2 精密数控恒流电源的电路设计

单片机接收键盘的输入数据，将设定的电流值通过D/A转换器转换为控制电压，并将设定电流在显示器上显示；输出电流通过A/D转换器后也送入单片机，由单片机进行处理后送入显示器显示，显示器同时显示电流设定值和测量值，以便进行对比和调试。

电源主电路的设计

采用开关电源（DC/DC变换器）和线性调整晶体管相结合的结构。

电流控制电路的设计

12位D/A转换器TLV5616将设定电流值转换为给定电压，该电压经IC1b反相衰减后送到IC1（+）端，给定电压的最大值为4.096V，其中，4.000V对应于2000mA。电流源的输出电流通过0.55Ω的取样电阻产生取样电压，经RP1调节校准后也送到IC1（+）端，这两个电压的差值经过IC1比较放大后送到电子滤波器的控制端，用于调整电子滤波器的输出电压，从而实现输出电流的稳定。IC1与外围元件组成PI（比例积分）调节器。

7 结语

数字电源是21世纪正在冉冉升起的一颗“能源之星”。我们相信，数字电源及各种数控电源的广泛应用，必将取得更加丰硕的成果。