計算機可控的小功率高精度直流電流源的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種能夠通過計算機控制電流高精度輸出的電流源，該電流源主 要用于信號轉換電路等高精度控制領域。
【背景技術】
[0002] 近年來，由于對直流電流源中精度要求越來越苛刻，直流電流源的需求方向越來 越廣，直流電流源的可靠性程度越來越高，因而越來越多的領域需求直流電流源，對直流電 流源的要求為精度高、智能化水平高、操作使用方便，長期的可靠性及穩定性一定要高，抗 干擾能力一定要強。另一方面，傳統的直流電流源控制方面多數采用大量的分離器件組成 的模擬電路，電路結構復雜，可靠性低，功能分散，操作繁瑣。傳統的控制方式越來越不能滿 足現代化技術對直流電流源的要求。
[0003] 本實用新型的有益效果是解決了傳統方法中電路結構復雜，智能化低、可靠性低， 功能分散，操作繁瑣等缺點，有效提高了控制輸出的控制精度、智能化和可靠性。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型正是為了解決上述技術問題而設計的一種計算機可控的小功率高精 度直流電流源。
[0005] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0006] 計算機可控的小功率高精度直流電流源，包括主功率線性輸出部分、電流取樣部 分、電流放大控制部分、智能化集成控制部分及取樣電阻分段控制部分等組成。主功率線 性輸出部分主要是通過整流濾波，線性穩壓實現主功率的能量輸出；電流取樣部分通過高 精度的、低溫漂的取樣電阻，實現電流信號到電壓信號的轉換；電流放大控制部分通過差動 放大電路將電流信號放大回傳給智能化集成控制部分，同時配合智能化集成控制部分中輸 出的D/A數據實現對主功率線性輸出的控制；智能化集成控制部分是該直流電流源的"大 腦"，采用16位信號處理器，核心頻率為32MHz的DSC。主要接收計算機指令分析處理后執 行對輸出電流的操作，接收電流信號進行數據分析后上傳給計算機。發送I/O相應電平控 制取樣的分段處理。取樣電阻分段控制部分主要接收智能化集成控制中輸出的高低電平， 通過繼電器觸點的通斷實現對不同阻值取樣電阻的選擇。
[0007] 綜上所述，本實用新型接收計算機指令或預先固化好的程序執行相應的操作命 令，完成對直流電流源電流輸出的控制，該直流電流源具有計算機控制電流輸出、計算機回 讀輸出電流、計算機分檔控制取樣電阻、輸出電流連續可調等功能，該控制單元主要用于信 號轉換電路、電子電路及電源應用的控制電路中。
[0008] 裝置的特點
[0009] ?精度高，抗干擾能力強
[0010] 本實用新型發明的一款計算機可控的小功率高精度直流電流源，針對傳統方法的 缺點，進行了全新設計和完善。采用不同輸出電流選用不同取樣電阻，從而有效的提高了輸 出電流的精度。同時主功率輸出采用線性輸出進而有效提高了控制精度和抗干擾能力。 [0011] _電路簡潔，工作穩定
[0012] 本實用新型發明的一款計算機可控的小功率高精度直流電流源，電路形式簡單， 所用器件數量對比傳統的模擬電路大大減少，只需按照原理圖進行裝配即可滿足使用要 求。同時該電路具有較高的抗擾動能力，以達到穩定工作的效果，提高工作效率。
[0013] 適用范圍廣
[0014] 本實用新型發明的一款計算機可控的小功率高精度直流電流源，具有計算機控制 電流輸出、計算機回讀輸出電流、計算機分檔控制取樣電阻、輸出電流連續可調等功能。主 要工作狀態不受后級設備的影響，大大拓寬了其應用的場合。
【附圖說明】
[0015] 圖1為計算機可控的小功率高精度直流電流源工作原理圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖對本實用新型做進一步的說明。
[0017] -款計算機可控的小功率高精度直流電流源，包括主功率線性輸出部分、電流取 樣部分、電流放大控制部分、智能化集成控制部分及取樣電阻分段控制部分，主功率線性輸 出部分通過整流濾波、線性穩壓實現主功率的能量輸出；電流取樣部分通過高精度低溫漂 的取樣電阻，實現電流信號到電壓信號的轉換；電流放大控制部分通過差動放大電路將電 流信號放大回傳給智能化集成控制部分，同時配合智能化集成控制部分中輸出的D/A數據 實現對主功率線性輸出的控制；智能化集成控制部分是直流電流源的核心部分，采用16位 信號處理器，核心頻率為32MHz的DSC，接收計算機指令分析處理后執行對輸出電流的操 作，接收電流信號進行數據分析后上傳給計算機，發送I/O相應電平控制取樣的分段處理， 取樣電阻分段控制部分接收智能化集成控制中輸出的高低電平，通過繼電器觸點的通斷實 現對不同阻值取樣電阻的選擇；
[0018] 通過接收計算機指令或預先固化好的程序執行相應的操作命令，完成對直流電流 源電流輸出的控制，以實現計算機控制電流輸出、計算機回讀輸出電流、計算機分檔控制取 樣電阻、輸出電流連續可調的功能。
[0019] 如圖1所示，M2為智能化集成控制部分，核心器件采用飛思卡爾公司生產的16位 信號處理器，核心頻率為32MHz的MC56F8013。主要接收計算機指令分析處理后執行相應 的操作，接收A/D傳送的數字信號進行數據分析后上傳給計算機或者執行相應操作。控制 D/A輸出的模擬量級，接收發送I/O相應電平。M3為通信接口電路，實現計算機信號與控制 單兀信號在電氣上的隔尚通信。Ml主功率線性輸出穩壓芯片，實現主電路的穩壓輸出。Ul 為抗干擾能力強高精度的集成運算放大器，實現電流信號的數據采集和電流控制的運算比 較。
[0020] 本實用新型經過多次試驗及應用得到元器件最佳參數為：
[0021] Ml ：LM317T
[0022] Ul ：0PA2188AID
[0023] Rffl ： IK 1/2W
[0024] RW2：100R Iff
[0025] Rff3 ：10R 2ff
[0026] 本實用新型專利不局限于上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下得出 的其他任何與本實用新型相同或相近似的產品，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一款計算機可控的小功率高精度直流電流源，其特征在于：包括主功率線性輸出部 分、電流取樣部分、電流放大控制部分、智能化集成控制部分及取樣電阻分段控制部分，所 述主功率線性輸出部分通過整流濾波、線性穩壓實現主功率的能量輸出；電流取樣部分通 過高精度低溫漂的取樣電阻，實現電流信號到電壓信號的轉換；電流放大控制部分通過差 動放大電路將電流信號放大回傳給智能化集成控制部分，同時配合智能化集成控制部分中 輸出的D/A數據實現對主功率線性輸出部分的控制。2. 根據權利要求1所述的一款計算機可控的小功率高精度直流電流源，其特征在于： 通過接收計算機指令或預先固化好的程序執行相應的操作命令，完成對直流電流源電流輸 出的控制，以實現計算機控制電流輸出、計算機回讀輸出電流、計算機分檔控制取樣電阻、 輸出電流連續可調的功能。
【專利摘要】本實用新型公開了一款計算機可控的小功率高精度直流電流源，包括主功率線性輸出部分、電流取樣部分、電流放大控制部分、智能化集成控制部分及取樣電阻分段控制部分，該高精度直流電流源具有計算機控制電流輸出、計算機回讀輸出電流、計算機分檔控制取樣數值，輸出電流可調等功能，主要應用于信號轉換電路、電子電路及電源應用的控制電路中，本實用新型解決了傳統控制中模擬器件分離，控制復雜，精度差，可靠性低等缺點，有效提高控制單元的簡潔化及智能化。
【IPC分類】G05F1/56
【公開號】CN204904124
【申請號】CN201520712777
【發明人】姚春豐, 王靜, 李松國, 孫尚坤
【申請人】航天長峰朝陽電源有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月14日