数控直流恒流源电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种数控直流恒流源电路，首先，采用单片稳压芯片实现直流稳压，然后采用了四级运算放大器实现稳流，为实现对输出电流控制：一方面，通过D/A转换器输出实现电流的预置，再经过运算放大器控制晶体管的输出电流；另一方面，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，通过单片机dsPIC30F2010自带A/D转换进行，实时把模拟量转化为数字量，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。该恒流源对负载的阻抗变化承受力强，电路规模小，抗干扰能力强，适用于需要高稳定度小功率直流恒流源的领域。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种数控直流恒流源电路，首先，采用单片稳压芯片实现直流稳压，然后采用了四级运算放大器实现稳流，为实现对输出电流控制：一方面，通过D/A转换器输出实现电流的预置，再经过运算放大器控制晶体管的输出电流；另一方面，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，通过单片机dsPIC30F2010自带A/D转换进行，实时把模拟量转化为数字量，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。该恒流源对负载的阻抗变化承受力强，电路规模小，抗干扰能力强，适用于需要高稳定度小功率直流恒流源的领域。【专利说明】数控直流恒流源电路
本技术涉及一种恒流源电路，具体说是一种数控直流恒流源电路。
技术介绍
传统的恒流源一般是由运算放大器与三极管组成的，但是由于器件受温度的影响以及局部非线性的存在，这样的恒流源不能做到真正的恒流。当外界条件发生变化时，我们要及时给予补偿，只有这样才能做到真正的恒流。因此，设计出一种高精度数控直流恒流源成为必要。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供了一种数控直流恒流源电路，首先，采用单片稳压芯片实现直流稳压，然后采用了四级运算放大器实现稳流。为实现对输出电流控制:一方面，通过D/A转换器输出实现电流的预置，再经过运算放大器控制晶体管的输出电流；另一方面，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，通过单片机自带A/D转换进行，实时把模拟量转化为数字量，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。该压控恒流源对负载的阻抗变化承受力强，电路规模小，抗干扰能力强，适用于需要高稳定度小功率直流恒流源的领域。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:该数控直流恒流源电路，包括输出调整电路，由达林顿管TIP122和运算放大器LM248组成的恒流源输出电路，由整流二极管IN4001、电阻和电容组成的电压转换电路，键盘输入电路，单片机控制单元以及与单片机控制单元相连的D/A转换器；所述键盘输入电路、单片机控制单元、D/A转换器、输出调整电路、恒流源输出电路、电压转换电路以及A/D转换器顺序连接；A/D转换器设于单片机控制单元内。恒流源输出电路，由达林顿管TIP122与运算放大器LM248组成，TIP122基极与负载端相连，负载另一端与+15V电源VDD供电端相连，TIP122的发射极作为转换为电压信号的输入和LM248第三级放大的负反馈输入端，TIP122的集电极则与LM248的第三级放大的输出相连。恒流源输出电路中的运算放大器LM248的第一级放大正输入端接电位器的数据输入端，而电位器两端各接100欧姆的电阻后分别接+15V与地GND，第一级放大的负输入端与第一级放大的输出端相连后串联一个IOK的电阻后接第二级放大的正输入端，第二级放大的负输入端两端各接IOK电阻，两个电阻的另一端一个接电源-15V供电VSS，另一个接第二级放大的输出与第三级放大的正输入端，第四级的输出端与负输入端接IOK电阻后与第二级放大的正输入端相连。电压转换电路，包括两个整流二极管IN4001，一个电阻和一个电容组成，恒流源的电流输出端接一个IN4001的输入端，IN4001的输出端接+5V，另一个IN4001的输出端接恒流源的电流输出端，二极管另一端接地，恒流源的电流输出端接270欧姆的电阻后接一个滤波电容，即能完成电流转换为电压的任务。单片机控制单元，包括单片机dsPIC30F2010，其引脚2作为A/D转换通道接已经转换为电压信号的负载供电电流反馈端，并且单片机还外接用来调节电流输出的键盘输入电路，实时调节单片机调节参数；单片机控制单元将键入或者有反馈电流修正后的值送入DA转换电路。DA转换电路，包括TLV5618，它的引脚1，2，3分别与单片机的引脚26，25，24直接相连，引脚4与运算放大器LM248的第四级放大的正输入端相连，TLV5618的引脚5接地，引脚6参考电压端接电位器的数据输入端与Ik电阻串联后接电源+5V，引脚7悬空，引脚8接+5V，然后与0.1uF与470uF电解电容相连后接地。整流滤波供电单元包括外部输入的+15V、-15V，+5V电压，对其分别加电容进行滤波，以便对各个电路模块供电。本技术的有益效果是:该数控直流恒流源电路，对负载的阻抗变化承受力强，电路规模小，抗干扰能力强，适合于对电流要求较高的场合。【专利附图】【附图说明】附图1为该数控直流恒流源电路的结构原理示意框图。附图2为恒流源输出电路的运算放大器LM248的结构示意图。附图3为恒流源输出电路的达林顿管TIP122的结构示意图。附图4为电压转换电路的结构示意图。附图5为单片机控制单元的结构示意图。附图6为D/A转换器的结构示意图。图中，1.整流滤波供电单元，2.输出调整电路，3.恒流源输出电路，4.电压转换电路，5.A/D转换器，6.键盘输入电路，7.单片机控制单元，8.D/A转换器。【具体实施方式】在附图中，该数控直流恒流源电路，包括输出调整电路2，由达林顿管TIP122和运算放大器LM248组成的恒流源输出电路3，由整流二极管IN4001、电阻和电容组成的电压转换电路4，键盘输入电路6，单片机控制单元7以及与单片机控制单元7相连的D/A转换器8 ;所述键盘输入电路6、单片机控制单元7、D/A转换器8、输出调整电路2、恒流源输出电路3、电压转换电路4以及A/D转换器5顺序连接；A/D转换器5设于单片机控制单元7内。由附图2和附图3可以看出，恒流源输出电路3，由达林顿管TIP122与运算放大器LM248组成，TIP122基极与负载端相连，负载另一端与+15V电源VDD供电端相连，TIP122的发射极作为转换为电压信号的输入和LM248第三级放大的负反馈输入端，TIP122的集电极则与LM248的第三级放大的输出相连。恒流源输出电路3中的运算放大器LM248的第一级放大正输入端接电位器的数据输入端，而电位器两端各接100欧姆的电阻后分别接+15V与地GND，第一级放大的负输入端与第一级放大的输出端相连后串联一个IOK的电阻后接第二级放大的正输入端，第二级放大的负输入端两端各接IOK电阻，两个电阻的另一端一个接电源-15V供电VSS，另一个接第二级放大的输出与第三级放大的正输入端，第四级的输出端与负输入端接IOK电阻后与第二级放大的正输入端相连。结合附图4可以看出，电压转换电路4，包括两个整流二极管IN4001，一个电阻和一个电容组成，恒流源的电流输出端接一个IN4001的输入端，IN4001的输出端接+5V，另一个IN4001的输出端接恒流源的电流输出端，二极管另一端接地，恒流源的电流输出端接270欧姆的电阻后接一个滤波电容，即能完成电流转换为电压的任务。结合附图5可以看出，单片机控制单元7，包括单片机dsPIC30F2010，其引脚2作为A/D转换通道接已经转换为电压信号的负载供电电流反馈端，并且单片机还外接用来调节电流输出的键盘输入电路6，实时调节单片机调节参数；单片机控制单元7将键入或者有反馈电流修正后的值送入DA转换电路8。结合附图6可以看出，DA转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控直流恒流源电路，其特征是：包括输出调整电路（2），由达林顿管TIP122和运算放大器LM248组成的恒流源输出电路（3），由整流二极管IN4001、电阻和电容组成的电压转换电路（4），键盘输入电路（6），单片机控制单元（7）以及与单片机控制单元（7）相连的D/A转换器（8）；所述键盘输入电路（6）、单片机控制单元（7）、D/A转换器（8）、输出调整电路（2）、恒流源输出电路（3）、电压转换电路（4）以及A/D转换器（5）顺序连接；A/D转换器（5）设于单片机控制单元（7）内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘腾飞，周学治，管永兴，夏芹，李朋真，张东芳，孙震，李涪汁，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：实用新型
国别省市：