精密恆流源設計

這個鏈結是我之前做的恆流源，缺點很明顯，輸出電流不穩定，有明顯的跳動，沒有校準功能。在基本原理不變的情況下，對其進行了大的改動。實現了0-300ma的精密恆流源。

圖1 基本原理

q2為n溝道mos管，在正常工作情況下，運放與mos管之間構成深度負反饋，使得輸入控制電壓與vr虛短，近似相等。這可以得到負載電流

3.1.電源

圖2 電源

在電源上使用雙電源12v輸入，並做地分離，最後一點接地。對地的處理很重要，要實現高精度，穩定性好，就要盡可能地減少干擾。12v轉5v作為繼電器電源，5v轉出兩個電源，分別作為數字電源與模擬電源。

圖3 電壓基準

穩定的電壓基準，是dac輸出穩定模擬值的前提。adr45x系列的電壓基準，具有超低雜訊，精度高。並使用opa277u精密型運放，構成跟隨器，增強其帶負載能力後，輸出值dac作為電壓參考。

圖4 ad5541

ad5541是一款精密16位dac，使用spi介面，控制簡單，ad5541輸出後，同樣使用opa277u精密型運放，提高帶負載能力。

3.3.調製

圖5 調製

這乙個部分就是乙個加法器。將dac輸出電壓與外部兩個接入的訊號相加，共同作用於負載。這樣可以在一些電流驅動器件上載入資訊。如雷射器，在保證能被驅動的同時，可以加入資訊，實現雷射資訊的調製。

3.4.輸出與過流保護

圖6 輸出與過流保護

這裡使用了乙個繼電器，控制選擇那乙個電阻網路。當設定電流在0-120ma，選擇25//25//25電阻網路；當設定電流在120-300ma，選擇10//10//10電阻網路。這樣可以在輸出電流小時，提高輸出電壓，輸出電流大時，減小輸出電壓，以提高輸出精度，和其適用範圍。還使用了乙個繼電器去控制主迴路，這個繼電器是由電阻網路的端電壓控制的，將電阻網路產生的電壓與用電阻分壓設定的電壓進行比較，經過或門後，控制閘流體。當輸出電流過大，在電阻網路上產生的電壓大於設定電壓時，或門輸出邏輯1，導致閘流體開啟，從而使得繼電器通電，切斷電流迴路。這樣做的目的，是可以保護因程式跑飛、器件損壞出現的過流。

3.5.校準

圖7 24c08

使用24c08儲存dac對應1-300ma電流值的編碼值，電流值從1-300，有300個資料，每個值對應乙個16位的編碼值，則需要兩個位元組，因此一共需要600個位元組儲存單元。在除錯時，將原始資料依次存入，實際使用中，要先從中取出資料，邊修改資料邊儲存，直到實際電流與設定電流一致時，退出校準模式。

軟體設計上比較簡單，主要包括控制ad5541、讀/存資料、按鍵控制和介面設定。主要理清邏輯關係即可。

主函式：

#include "stm32f10x.h"
#include "port.h"
#include "delay.h"
#include "ad5541.h"
#include "oled.h"
#include "usart.h"
#include "key.h"
#include "time.h"
#include "24cxx.h"
extern int current;
extern int cursor;         //游標位置
extern u8 flag_adjust;     //進入到校準模式標誌位
extern int cursor_adjust;  //在校準模式時的游標
u16 code;
int main(void)
else if( flag_adjust == 1 )
ad5541_rangeswitch();       //電阻網路轉換
ad5541_input_data(code);    //dac輸出電壓
}                
}

實物圖：

使用五位半數字萬用表測量結果如下：

輸出結果穩定、正確。

實現精密恆流源，主要從器件選型與pcb的設計上著手。尤其這是乙個數模混合電路，更要注重電源的處理，要採用電源隔離，注重電源濾波。pcb的處理是關鍵之處。

包含電路原理圖、pcb和設計**。

精密恆流源設計

數控恆流源設計

恆流源電路

基於STM32的恆流源設計

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