基于开关型集成稳压芯片的数控恒流源

基于开关型集成稳压芯片的数控恒流源 王秀华 (兰州交通大学 自动化与电气工程学院，甘肃 兰州 730070) 摘要:针对数控直流恒流源的设计进行了探讨，重点介绍一种高效率的基于电压可调开关型集成稳压芯片的数控恒流源就整机工作原理相关参数计算做了详细介绍系统具有输出电流可预置，输出纹波电流低等特性 。、。。关键词:恒流源;数字控制L;M2576ADJ 中图分类号:TM46文献标识码:A文章编号:1002-087 X(2012)05-0738-02 Digital constant current source based on integsratedwitch chip WANG Xiu-hua (School of Automation Electrical Engineering, LanzhouJ iaotong University, Lanzhou Gansu 730070,i nCah) Abstract: The design of DC constant current source was discussed in this paper; an efficient digital controlledconstant current source based on integrated switch chip with adjustable output voltage was mainly introduced. The principle of the system and the relation parameter was introduced in detai.lThis system has the functions of currentpreset，low current ripple, and etc. Key words: constant current source; digital control; LM2576ADJ 恒流源是电子系统中广泛使用的一种单元电路或测试平 台，在实际工程中也有广泛的用途，是蓄电池充电LED 驱动、、 传感器设计电镀激光器驱动等领域常用的供电方式，并且 、、 [1]是电导测量、开关电源、功放等场合不可替代的检测设备。然 而，目前绝大多数恒流源采用 D/A+ 运放 + 功率管的形式或者 使用分立元件组成的开关电源形式，这两种形式的恒流源均 存在着这样或那样的缺点本文在分析传统恒流源技术的基 。 础上提出了一种基于电压可调开关型集成稳压芯片的恒流源 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，取得了较好的效果 。 1 传统恒流源的缺点 传统数控恒流源主要有两种形式，一种是D/A + 运放 + 功 率管的形式，其反馈通过 A/D 芯片来实现，其原理如图 1 所 图 1 线性恒流源原理图 示。其中控制电压 V来自 D/A 芯片，反馈电压V 输出至 A/D C f 芯片。流过负载 R的电流 I =V/R。此设计虽然可以通过高位 L CS D/A 数的 A/D 和 D/A 芯片获得较高的精度，但也使得成本大为增 PWM 加。另外，本设计属于线性电源，线性电源虽然可以获得较小 的纹波电流，但效率很低，大部分功率以热量的形式消耗在 MOS 管上，对散热系统设计也提出了较高的要求。另外一种 [2]形式是由分立元件组成的开关恒流源，其原理如图 2 所示。 由于采用了开关技术以及分立元件，所以电源效率以及最大 功率均可以得到较大提升但由于采用了分立元件以及 A/D。、 D/A 芯片，使得成本增加、布线困难，并且由于采用了较多的 分立元件使得器件离散性加大，系统整体精度降低 。图 2 由分立元件组成的恒流源 基于集成稳压芯片的数控恒流源2 基于以上分析，本文提出一种基于电压可调开关型集成 稳压芯片的数控恒流源的设计方案 。 此处选择的芯片为 LM2576ADJLM 2576是降 压(Buck)开关型集成稳压芯片， 。 可提供 3 A 电流输出，它集成了固定频率振荡器(52 kHz)和基 准稳压器(1.23 V)，并具有完善的保护电路，包括过流保护及 收稿日期:2011-12-15过热保护电路等，利用该器件只需极少的外围器件便可构成 作者简介:王秀华(1981—)，女，黑龙江省人，讲师，硕士，主要研 高效稳压电路此处利用 LM2576 系列中的可调(ADJ)型号， 。究方向为电力电子与电力传动 。 2012.5 Vol.36 No.5 738 通过反馈引脚(FB)，把并联电压反馈改为串联电流反馈，从 3 测试结果而把恒压电路变为恒流电路，其原理如图3 所示。 测试时使用固定 24 V 输入，负载为 10 W/100W 功率电 阻，对输出电流的调整是通过单片机控制D/ A 芯片来实现的， 通过多次测试得到 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1 的测试结果 。 W I WWWW W A A F M/ A w/W / M/A w5FFJwfiiii 0.4 6 0. 16 0. 15 9 0.2 5 0.5 4 1.25 0. 30 0. 30 1 0.9 1 0.7 3 3.01 0. 50 0. 49 8 2.4 8 0.8 2 4.10 0. 60 0. 60 2 3.6 2 0.8 8 9.30 0. 90 0. 89 8 8.0 6 0. 87 17.2 3 1. 20 1. 19 7 14.33 0.8 3 图 3 由 L2576J 构成的数控恒流源MAD 26.6 1 1. 50 1. 50 2 22.56 0.8 5 41.3 6 1. 80 1. 7 97 32.29 0.7 8 图 3 中 LM2576ADJ 为核心芯片;R为负载;R为串联反 L S 52.2 6 2. 00 2. 00 2 40.08 0.7 7 馈电阻，可使用精密功率电阻或康铜丝/ 锰铜丝。反馈部分如 从表 1 可以看出，设定电流与实际电流的误差小于电流 果仅使用模拟反馈，则响应速度快，输出纹波电流小，但不容 分辨率，在电流较大和较小的时候系统效率略低，其它电流值 易实现数控;如果仅使用数字反馈则电路简单，但响应速度 的时候效率较高，另外经测试负载上的纹波电压小于负载两 慢，输出纹波电流大，所以本系统使用了模拟+ 数字反馈的形 端电压的 1%。 式，使系统同时具有两种反馈形式的优点U~U为调理及反 。24 4 结论馈控制电路，其中U 组成跟随器，提高反馈电路输入电阻，减 2 本恒流源模块在某量产的测试设备中，经长时间运行，其 小反馈电路对主电路的影响U;与 RR组成同相放大电路， 、3 12 效率、纹波、误差、温升等均能满足要求，取得了良好的效果。 如果不进行放大处理，直接使用 R上的电压作为反馈信号， S 基于本原理可以使用任意开关型可调稳压芯片设计恒流源， 则需要较大阻值的反馈电阻才能获得较高的电流分辨率，那 如 TPS5430等 。如果需要负载与系统共地，则交换取样电阻与 么 R消耗的功率会比较大，系统效率降低U;与 R组成加法 S 4 3 负载位置，用于第一级采样的运算放大器使用差动放大器或 器，V为控制电压，由D/ A 芯片控制。 仪表放大器即可。另外如果需要更大电流，可以使用 LM2576 C 作为驱动芯片，驱动外置 MOS 管，详细请见参考文献[3] 。由图 3 可知: 参考文献: [1] 吴志祥，徐磊，方晓毅，等.数控恒流源设计[J].常州工学院学报， 1.23 , V 若 R=0.1 W，R=4 R，则 I , ，若选择 10 位的 D/A 芯S212006，19(4):5-8. 0.5 [2] 崔瑞雪，周涛，毕亚军.基于开关技术的数控恒流源[J].华北航天 片，参考电压为2. 048 V，则电压分辨率为2 mV，V端电压范 C 工业学院学报，2006，16(3):16-18. 围为 0~2.046 V，实际使用范围 0~1.23V ，对应 D/A 控制字范 [3] 刘佐濂，杨汝，何清平.基于 ARM 的高效率数控 DC/DC 变换器 围为 0~615，则输出电流范围为0 ~2.46 A，电流分辨率为4 设计[J].广州大学学报(自然科学版)200，9，8(2):13-17 .mA，616 级步进可调 。 本系统使用核心芯片自身的反馈引脚来进行控制，对控 制器端是开环工作，简化了软件工作，节约了成本。 !!!!!!!!!!!!(上接第 733 页) 况下能自动的降低频率，并有效地解决了开关电源转器的最 应用价值，可以将其应用于各种中小功率的电子设备中。大功率限制点随不同输入电压造成误差的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 参考文献: 3 结语[1] 朱伟民.开关电源 IC 的绿色设计[J].电子与封装,2007,7(1):1-3. 通过实验结果分析可知，本文所设计的开关电源与普通 [2] 王水平，付敏江.开关稳压电源原理、设计与实践[M].西安:西安 电子科技大学出版社,1997. 开关电源相比，具有更低的功耗和电磁污染，各项性能指标均 符合 EMI 国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，因此，所设计的开关电源具有较高的实际 2012.5 l.36 o.5VoN 739