随着电子技术的发展，电子产品的智能化，数字化已经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。电子设备的性能的好坏，首先离不开稳定的工作电源，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，设备的寿命就越长。因此，人们对数控恒流器件的需求也越来越迫切。目前，数控恒压值技术已经很成熟，但是恒流方案特别是数控恒流技术还有待于进一步的研究，高性能的数控恒流器件的开发和应用存在着巨大的发展空间。

2  总体方案设计

2。1  设计任务   

1、输出的电流范围为：0～200mA； 

2、可以设置和显示输出电流的给定值,需要满足输出电流与给定值偏差的绝对值≤给定值的1％+10mA； 

3、具有“+”、“-”步进调整的功能,步进=1mA； 

4、采用Proteus软件对整体电路进行仿真验证。

2。2 设计思路 论文网

   采用改进型的单输出端的单向电流源电路来产生恒定电流。该方法是用精密电阻取样得到反馈电压,将反馈电压与高精度的参考电压比较得到误差电压,该误差电压通过放大输出控制调整管的导通程度,使得预设电流值和实测电流值逐步逼近,直至相等,以此实现数控的目的。根据题目的要求来分析,该题目最大的难点在于大电流输出和高精度控制,因此在确定具体的方案时,功耗、大电流,以及精度、误差等都是我们所必须要考虑和克服的。

2。3 总体方案比较与论证 

    （1）数控恒流源原理分析及其方案设计 

数控恒流源要实现电流的键盘化输入控制,不仅需要具有输出显示的功能。而且,依据要求,电源还需具备可以通过按键来选择一些其他的功能。除此之外,怎样有效的实现这些功能也是课题所需研究和解决的问题之一。 

   （2）如何实现控制部分功能 

控制部分是整个电路系统的核心器件,选择不同的器件直接影响到系统的性能以及外围电路的复杂程度。

   （3）电源的输出控制的实现 

系统设计是为了要用微处理器来代替传统直流稳定电源中手动旋转电位器,实现输出电流的连续可调,精度要求高。实现的途径有很多,可以利用数模转换的模拟输出来控制电源的基准电压或者分压电阻,或用其它更有效的方法,所以如何选择简单有效的方法是该课题首要解决的问题。 

   （4）软件编程 

从设计的硬件电路可知,为了有效地减小纹波电流,用软件方法实现去峰值数值滤波,以减小环境参数对输出控制量的影响。因此要对电路的部分模块进行软件设计,以达到课题设计要求。

    从课题的要求以及设计思路可知,首先,我们要确定总体的设计方案,搜集大量相关资料后,我们确定了电路图中必有的各个模块,其中有单片机,A/D转换,D/A转换,V/I转换等,最终得出的系统框图如图2。3所示：

图2。3系统框图

    该方案采用保持电阻恒定而改变输入电压的方法来改变电流的大小。利用高精度数模转换器在单片机程序的控制下提供可以变化的高精度的基准电压,该基准电压经过V/I转换电路得到电流,再通过模数转换器将输出电流反馈至单片机进行比较,调节D/A的输入电压,以此来达到数控的目的。此方案的难点在于稳定恒流源和高精度电流检测电路的设计。优点是控制电流的步进量可精确,负载变化对电流输出的影响不大。