高精度可調(diào)直流恒流源設(shè)計及實現(xiàn)_魏杰.pdf

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1、·44·儀表技術(shù)2016年第5期高精度可調(diào)直流恒流源設(shè)計及實現(xiàn)魏杰(中航工業(yè)北京青云航空儀表有限公司，北京100086)摘要:該系統(tǒng)使用處理芯片TMS320F28XX為控制器，完成對電流控制值、反饋采樣值的D/A、A/D轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)電流數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)，同時借助DC/DC恒流、恒壓調(diào)整器LT3596完成功率驅(qū)動?？蓪崿F(xiàn)0～240mA范圍內(nèi)電流的高精度控制，適用于受環(huán)境溫度變化范圍較大的恒流控制電路。關(guān)鍵詞:數(shù)字信號處理器;恒流源;D/A轉(zhuǎn)換;反饋中圖分類號:TN86文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1006－2394

2、(2016)05－0044－03DesignandImplementationofAdjustableConstant-currentSourcewithHighPrecisionWEIJie(AVICBeijingKeevenAviationInstrumentCo．，Ltd，Beijing100086，China)Abstract:ThesystemusestheprocessingchipTMS320F28XXasthecontrollertocompleteD/A，A/Dconversionofthe

3、controlledcurrentvalueandthefeedbacksampledvaluesinordertoachievedigitalclosedloopforcurrentcontrolsystem．Atthesametime，DC/DCconstant-currentandconstant-voltageregulatorLT3596isusedtocompletepower-driving．Itcanhighpreciselyachievethecurrentcontrolwithin0～24

4、0mArange，whichissuitablefortheconstantcur-rentcontrolcircuitgreatlyaffectedbyenvironmentaltemperaturechange．Keywords:DSP;constant-currentsource;D/Aconversion;feedback反饋采集模塊等。0引言帶自反饋電路的閉環(huán)控制恒流源，可應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)、航空航天及測量等領(lǐng)域，可提升整體控制系統(tǒng)控制精度，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性。以往由分離器件設(shè)計實現(xiàn)的恒流電源，多

5、采用MOS管、電壓調(diào)整器圖1工作原理圖等，在環(huán)境溫度發(fā)生變化時，通常無法保證輸出電流的處理器由外圍接口接收預(yù)定電流值，通過內(nèi)部控穩(wěn)定性，同時電路設(shè)計復(fù)雜，占用空間較大，不利于電制解析發(fā)送相應(yīng)的串行通信數(shù)據(jù)到D/A轉(zhuǎn)換電路，輸路的小型化、集成化。出模擬量控制調(diào)節(jié)穩(wěn)流功率電路，穩(wěn)流功率電路的控本系統(tǒng)設(shè)計使用的硬件資源為控制器TMS320F28XX制端口與輸出的電流存在正比關(guān)系，從而控制負載電及其控制器自帶的外設(shè)功能接口:A/D采集模塊、SPI接流。當(dāng)負載或外界環(huán)境發(fā)生變化時，穩(wěn)流功率模塊自口模塊;控制算法占用內(nèi)存

6、空間小，也可由中斷子程序設(shè)身可以形成閉環(huán)進行調(diào)節(jié)，但是否符合精度要求以及計實現(xiàn);同時，選用的串行接口的數(shù)模轉(zhuǎn)換器件AD7249、是否仍可滿足預(yù)定電流值可以由電流反饋電路進行監(jiān)穩(wěn)流功率器件LT3956也具有體積小、精度高等特點，整控，由處理器進行閉環(huán)調(diào)節(jié)。對負載進行電流采樣，經(jīng)體設(shè)計可以應(yīng)用于較大系統(tǒng)的穩(wěn)流模塊。過運算放大器調(diào)理，輸入處理器A/D采集接口，從而可以監(jiān)控負載電流。1恒流控制系統(tǒng)的控制原理在控制運算中進行濾波，比較反饋值與預(yù)定電流該恒流源設(shè)計的工作原理如圖1所示，分為處理值，根據(jù)差值進行控制運算，在

7、預(yù)定周期內(nèi)輸出D/A器控制模塊、模擬量輸出模塊、功率驅(qū)動模塊以及電流量進行調(diào)節(jié)，從而形成閉環(huán)控制。收稿日期:2016－01作者簡介:魏杰(1982—)，女，碩士，研究方向為電子電路設(shè)計。2016年第5期儀表技術(shù)·45·2硬件設(shè)計原理該芯片與處理器的SPI部分接口，將12位CMOS數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，處理器的發(fā)送時鐘SCLK、2．1控制模塊設(shè)計輸出時鐘信號連接AD7249的時鐘信號SCLK，數(shù)據(jù)輸DSP芯片TMS320X281x對于D/A芯片的控制采用出口MOSI連接AD7249數(shù)據(jù)輸入端口SDIN，幀同步

8、自帶的SPI外設(shè)接口，它按主從方式進行工作，以處理信號SPISTEA連接D/A同步信號SYNC，通用數(shù)據(jù)接器為主機，D/A芯片為從機。其中，CS信號控制從機芯口GPIO連接數(shù)據(jù)載入信號LDAC、清零信號CLＲ以片是否被選中，當(dāng)D/A芯片接收到CS信號為低電平芯及芯片的數(shù)據(jù)格式選擇信號B/C。片時即為選中狀態(tài)，與主機建立連接之后，處理器通過2．3穩(wěn)流功率模塊設(shè)計負責(zé)通信的三路信號完成通信，即由SCK提