[實(shí)用新型]數(shù)控直流電流源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320708696.4
• 申請(qǐng)日: 2013-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN203561908U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊毅峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西太鋼不銹鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): G05F1/46
• 分類號(hào): G05F1/46
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控直流電流源。

技術(shù)背景

??????現(xiàn)有的數(shù)控直流電流源主要由整流濾波電路、調(diào)整管、過流保護(hù)、誤差放大、D/A轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、數(shù)碼顯示與時(shí)鐘控制器組成。所用的調(diào)整管，主要使用一套雙計(jì)數(shù)器完成系統(tǒng)的控制功能，其中二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的輸出經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后去控制誤差放大的基準(zhǔn)電壓，以控制輸出步進(jìn)。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器通過譯碼后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示輸出電流值，為了使系統(tǒng)工作正常，必須保證雙計(jì)數(shù)器同步工作，此系統(tǒng)使用靈活性不高，得到的電流不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有數(shù)控直流電流源的上述不足之處，本實(shí)用新型提供一種輸出電流穩(wěn)定的數(shù)控直流電流源。

本實(shí)用新型的構(gòu)思是采用FPGA控制電路，完成基本的鍵盤輸入、自動(dòng)掃描、電壓步進(jìn)、預(yù)制電流，數(shù)碼顯示等功能。FPGA將數(shù)據(jù)發(fā)送給DAC1210完成D/A轉(zhuǎn)換，后級(jí)輸出電路。FPGA綜合了鍵盤掃描、＋/－識(shí)別、BCD轉(zhuǎn)二進(jìn)制電路，使得本設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)較簡單。

本數(shù)控直流電流源包括降壓整流濾波電路1、三端集成穩(wěn)壓電路2、負(fù)載電路10、D/A轉(zhuǎn)換電路8與數(shù)碼顯示電路7。還設(shè)置著恒流源電路3、比較電路4、鍵盤5、數(shù)控電路6、數(shù)碼顯示電路7與給定電路9。降壓整流濾波電路1的輸出端與三端集成穩(wěn)壓電路2的輸入端連接，三端集成穩(wěn)壓電路2的輸出端與恒流源電路3的輸入端連接，恒流源電路3的輸出端連接著負(fù)載電路10。鍵盤5的輸出端與數(shù)控電路6的輸入端連接，數(shù)控電路6的數(shù)碼顯示輸出端連接著數(shù)碼顯示電路7，數(shù)控電路6的數(shù)字量輸出端與D/A轉(zhuǎn)換電路8的輸入端連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的參考電壓管腳與給定電路9連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的輸出端與比較電路4連接，比較電路4的輸出端與恒流源電路3的同相輸入端連接。

降壓整流濾波電路1主要由變壓器T與橋式整流電路D及濾波用濾波電解電容器E1組成，三端集成穩(wěn)壓電路2主要由78H15三端穩(wěn)壓管及改善負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)電解電容E2構(gòu)成，三端集成穩(wěn)壓電路2的電壓輸出端輸給恒流源電路3正15V電壓。恒流源電路3主要由運(yùn)算放大器4558與三極管8050及三極管2SC2625構(gòu)成。運(yùn)算放大器4558的第八引腳接正12V電壓，第四引腳接負(fù)12V，第七引腳與三極管8050的基極連接，三極管8050的發(fā)射極與三極管2SC2625的基極連接，三極管8050的集電極與三極管2SC2625集電極并連接作為恒流源電路3的電壓輸入端。三極管2SC2625的發(fā)射極作為恒流源電路3的輸出端（正輸出端）與負(fù)載電路10的一端連接。運(yùn)算放大器4558的第六引腳經(jīng)采樣電阻器R1與共用地線連接，并且第六引腳作為恒流源電路3的輸入端（反相輸入端）與負(fù)載電路10的另一端連接。負(fù)載電路10連接著可變電阻器RL，可變電阻器RL用于模擬負(fù)載。運(yùn)算放大器4558的第五引腳作為恒流源電路3的信號(hào)輸入端。

數(shù)控電路6由集成電路芯片F(xiàn)PGA構(gòu)成，鍵盤5的第一至第六按鍵開關(guān)與數(shù)控電路6的第一至第六引腳連接，數(shù)控電路6的第七至第十七引腳與數(shù)碼顯示電路7連接。數(shù)碼顯示電路7由四個(gè)共陰極數(shù)碼管組成。四個(gè)共陰極數(shù)碼管分別顯示個(gè)位、十位、百位與千位。

數(shù)控電路6的第十八引腳與共用地線連接。數(shù)控電路6的第三十一引腳與正12V連接。

D/A轉(zhuǎn)換電路8由集成電路芯片DAC1210構(gòu)成，數(shù)控電路6的第十九引腳至第二十四引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路8的第十五至第二十引腳連接，數(shù)控電路6的第二十五至第三十引腳分別與D/A轉(zhuǎn)換電路8的第四至第九引腳連接，D/A轉(zhuǎn)換電路8的第一和第二引腳及第三引腳與共用地線連接。第二十一引腳和第二十二引腳與鍵盤5的第七按鍵開關(guān)連接。第二十三引腳和第二十四引腳與正12V連接。第十引腳與給定電路9的電壓調(diào)節(jié)電阻器RD的滑動(dòng)鍵連接。

比較電路4由另一個(gè)運(yùn)算放大器4558構(gòu)成，D/A轉(zhuǎn)換電路8的第十三和第十四引腳分別與比較電路4的第二引腳及第三引腳連接，比較電路4的第八引腳與正12V連接，第四引腳與負(fù)12V連接，第一引腳和D/A轉(zhuǎn)換電路8的內(nèi)部電阻反饋端與第十一引腳并聯(lián)作為比較電路4的信號(hào)輸出端與恒流源電路3的信號(hào)輸入端連接。

給定電路9由電壓調(diào)節(jié)電阻器RD構(gòu)成，電壓調(diào)節(jié)電阻器RD的一端與共用地線連接，另一端與正12V連接。