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多路输出程控恒流源设计
多路输出程控恒流源设计
恒流源是能够向负载提供恒定电流的电源。现代电子技术的广泛应用,促进了对恒流源的需求。在LED照明应用中,LED对电流的敏感度高,因此,性能良好的恒流源可以极大地提高LED的使用寿命,本文主要介绍了一种多路输出程控恒流源系统的设计和实现。该恒流源每一路输出电流在O~3.5 A可选,可满足多种使用需求。1 程控恒流源电路设计该系统采用3路恒流源并联输出结构,每路电流输出大小可以独立控制,并由自己独立反馈控制回路,能自行稳定其输出电流。电流输出形式多样,可以3路同时工作,每路输出电流大小保持独立;在长时间工作时,也可以3路分时工作,以避免电路元件工作在长时间、大电流状态下疲劳性损坏。此外,多路电流并联输出结构,可以在单路烧毁的情况下使用余下通道,从而不至于影响整个系统。同时,采取每通道模拟部分单独成PCB板,可以适应通道扩展要求。本文所提出的程控恒流源是以单片机为核心,通过与电压电流转换电路相结合的方法,实现电流可预置、可连续调节的功能,该系统主要包括两大部分:数控模块和直流电源模块。本设计的系统结构框图如图1所示。1.1 直流电源模块的设计该恒流源采用Buck电路,前端采用电源模块输入,电路简单,易于控制。Buck电路是应用很广泛的降压电路,主电路由不受控整流管、电感、开关管和滤波电容组成。其输入侧由开关管的通断实现对输入电压的斩波;输出侧由电感、电容组成二阶滤波网络,可以减小输出电压、电流纹波。图2中,当开关管导通,整流管截止时,忽略开关管的导通压降,电感L两端的电位为VIN和输出电压VO,且近似保持不变,故电感电流线性增加,此时在电感中储存能量。若电容C两端的电压比输出电压略低,则电源还需为电容充电,在电容中储存一定的能量。此过程负载消耗的能量由电源提供。一旦开关管变为截止,整流管导通,电感L中的磁场将改变其两端的电压极性,以保持其电流方向不变。
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