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恒流電路

01/28 08:25
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一、前言

這是一個(gè)恒流功率輸出電路。輸出的電流通過(guò) 兩個(gè) 10歐姆電阻并聯(lián)采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓,反饋到運(yùn)放的負(fù)輸入端。控制電壓由正輸入端引入。經(jīng)過(guò)運(yùn)放對(duì)誤差的積分之后,輸出到 MOS 管的柵極。MOS 管的漏極輸出作為負(fù)載恒流輸出。工作電源為 24V。

▲ 圖1.1.1 恒流電路的原理圖

二、負(fù)載電阻

為了測(cè)試輸出電流,制作了一個(gè)10歐姆的負(fù)載電阻。電流從一端通過(guò),從另外一段流出。從另外一個(gè)接口測(cè)量負(fù)載電阻上的電壓。利用LCR 表,來(lái)測(cè)量負(fù)載電阻的阻值。大小為 9.957歐姆。這樣,便可以通過(guò)電壓來(lái)計(jì)算出輸出電流的大小。

● ?電流采樣電阻:
負(fù)載阻值:9.957Ω
: 采樣阻值:5.019Ω

電路中采樣電阻的阻值,經(jīng)過(guò)測(cè)量為5.019歐姆,它是由兩個(gè)10歐姆電阻并聯(lián)而成。下面通過(guò)單片機(jī)給出控制電壓信號(hào),給定電壓為0.3V。測(cè)量負(fù)載電阻上的電壓。負(fù)載電阻的阻值為10歐姆,所以理論上,它的電壓值應(yīng)該是給定電壓的兩倍。使用萬(wàn)用表測(cè)量這個(gè)電壓,這個(gè)電壓除以10歐姆便是恒流輸出的大小。實(shí)際測(cè)量電壓為 0.583V。這比給定電壓0.3V的兩倍略小,具體原因不詳。

三、單片機(jī)DAC與輸出電流

給定電壓的是單片機(jī)ADuC845,通過(guò)設(shè)定它的DAC輸出,控制恒流源的電流。這是測(cè)量DAC從0到0xfff輸出 分別對(duì)應(yīng)負(fù)載電阻上的電壓??梢钥吹剿鼈冎g基本上呈現(xiàn)線性關(guān)系。將 0 到 100 之間的設(shè)置與輸出曲線重新測(cè)量,可以看到在低端,DAC 輸出 18 之內(nèi),輸出電流基本上維持在 0 左右。

▲ 圖1.2.1 DAC 設(shè)置與負(fù)載電阻上的電壓

▲ 圖1.2.2 DAC從0到100 對(duì)應(yīng)的負(fù)載電流采樣電阻(10歐姆)上的電壓

※ 總??結(jié) ※

本文記錄了對(duì)一款基于MOS的恒流電路的測(cè)試,利用了10歐姆負(fù)載電阻測(cè)量了輸出電流。使用單片機(jī)ADuC845 DAC 給出控制信號(hào),設(shè)定值與電流值之間呈現(xiàn)線性關(guān)系。只是在低端出現(xiàn)了一個(gè)死區(qū)。

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公眾號(hào)TsinghuaJoking主筆。清華大學(xué)自動(dòng)化系教師,研究興趣范圍包括自動(dòng)控制、智能信息處理、嵌入式電子系統(tǒng)等。全國(guó)大學(xué)生智能汽車競(jìng)賽秘書(shū)處主任,技術(shù)組組長(zhǎng),網(wǎng)稱“卓大大”。