模糊控制技术在数控直流电流源中的应用

介绍一种基于TI公司MSP430F155微处理器,采用模糊控制技术的数控直流电流源.通过按键对输出电流值进行预设和调整,用数/模转换器DAC输出电压,作为数控直流电流源的控制电压来控制其电流的输出,实现电流的预置输出、步进调整、数字显示.实验测试结果表明,其电流调整步进可达1mA,纹波电流≤0.2mA;最大误差小于3mA.     

一种数控直流电流源的设计

方案以微控制器为核心,设计一数字式直流电流控制系统,实现了可控的恒定直流电流源设计.该系统由单片机、D/A转换器和功率放大器等组成.核心恒流模块采用负反馈电路连接大功率场效应管,使得该系统输出电流误差＜10 mA,并且在10 mA允许误差下输出电流范围为20 mA-2 A,电流纹波≤2 mA.     

基于混合最优算法的高精度数控直流电源设计

基于单片机与最优化理论,设计并制作出一种数控直流电流源。在传统电路设计的基础上,利用控制系统中反馈与控制原理,引入电流负反馈,使硬件电路工作在闭环状态;综合利用主控制器ATmega128单片机高速处理优势及其内部资源,设计基于遗传算法和直接搜索策略的混合优化算法,并结合PID算法,形成软件闭环控制。实现对输出电流的精确控制,提高电流源输出电流的稳定度及电流源带负载能力。本数控直流电流源恒流输出电流范围为10mA-4000mA可调,输出恒流调整步长1mA、10mA、100mA可选,实测电流与预置电流误差不大于1mA。本装置人机交互界面友好,工作状态和各种参数显示清晰,并可实现负载过流报警和记录故障持续时间等功能。     

高精度宽范围数控直流电流源设计

采用SPCE061A单片机,设计了一个高精度宽范围的数控直流电流源。硬件部分通过SPCE061A单片机的D/A输出控制压控电流源,该电流源的实际输出电流通过采样电阻转换成电压送A/D转换器,并与预设值进行比较;若有误差再调整D/A转换器的输出,从而改变压控电流源的输出电流,使该电流输出值与预设值相等。软件部分通过闭环控制、PID算法以实现高精度、高量程的电流输出。电流源输出电流最大值200 mA,电流步进精度>0.2 mA。     

高效率、低功耗直流电压转换器芯片的设计与实现

提出了一种基于脉冲宽度调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)模式的高效率、低功耗直流电压转换器的设计方法.电路在负载电流大于60 mA时采用开关频率1 MHz的PWM工作模式,在负载电流小于60 mA时采用开关频率降低的PFM工作模式,实现了在0~250 mA负载电流变化范围内的高转换效率.当输出电压达到预计输出电压的102%时,电路自动进入待机状态,使得静态工作电流降低.芯片采用CSMC公司的0.5μm CMOS混合信号模型设计和流片.测试结果表明:该电路可实现PWM和PFM模式供电以及两种模式之间的平稳过渡,具有较好的负载和线路电压调整,其输出电压的误差小于±2%,最大静态工作电流小于15μA,最大转换效率达92.6%.     

一种低纹波高精度数控直流电流源的研制

针对以往直流电流源普遍存在的精度低、调节范围窄和纹波电流较大等缺点,研制了一种基于ATmega64单片机的低纹波高精度数控直流电流源。该电流源通过设置使单片机产生两路大小相等、相位相差180°和分辨率为16位的PWM波,分别通过两路斩波与滤波稳流电路来减少纹波电流和增宽电流调节范围;采用16位A/D转换器来实现高精度的模数转换,并与单片机组成闭环反馈控制模式来进行稳流。测试结果表明,该电流源的输出电流调节范围为10～3 000 mA,步进电流为0.5 mA,纹波电流低于0.07 mA,具有矩阵按键设置预置电流、液晶显示电流和过流报警等功能。     

基于STM8s的数控直流恒流源的设计

恒流电流源是电子仪器和设备中常用的器件,除设计上要求精准外,低成本也是重要考虑因素。该文介绍了一种新开发的数控直流电流源,该电流源采用STM8s单片机作为主要控制器,通过键盘设置所需要的电流值并显示,控制数字量可随意设置,输出电流大小完全可知且大小可任意设定,而且控制精度高,输出电流取值范围可达0.1~20 mA。该电流源结构简单、工作稳定、成本低廉。     

SoC在数控直流电流源设计中的应用

设计了一种基于SoC芯片C8051F120的数控直流电流源,该系统以闭环负反馈放大电路为恒流源模块,C8051F120为控制核心,利用SoC片上资源DAC和ADC,实现了数控输出步进为1mA、范围为20mA-2000mA的电流,设置和实际输出的电流都由LCD显示,软件采用线性补偿算法提高控制精度。该设计最大限度地降低了系统硬件电路和软件编程的复杂度,电源稳流效果好,控制精度高,系统可靠性较高。     

基于XTR110的数控直流电流源设计及研究

本文介绍了精密V/I变换器XTR110的性能参数及用途,指出了普通电流源存在的缺陷并提出了改进思路。最终以16位SPCE061A单片机为核心,配以精密的V/I变换电路XTR110和16位并行D/A转换器AD7846设计制作了一种大电流输出的高精度数控直流电流源。为满足数控直流电流源大电流、大功率输出的要求,所用24V供电电源采取了扩流措施。软件采用C语言编写,应用模块化设计思想,使用软件狗技术使程序可靠运行。所设计的数控直流电流源输出电流范围为0￣10A,且输出任意可调、精度极高、步进精确、纹波电流极小,输出电流预置值利用LCD进行多位显示。     

基于可变恒流源的经颅直流电刺激仪设计

经颅直流电刺激仪是一种基于直流电流对大脑进行无创干预的医疗设备,为改善其干预手段相对单一的问题,设计了输出电流可变的经颅直流电刺激仪。在可变恒流源电路中,单片机最小系统完成按键控制和中断触发功能, MCP4725芯片和XTR111芯片实现数模转换和电压到电流的转换并输出刺激波形。采用可变恒流源电路的直流电刺激仪可实现正弦波、方波、三角波3种模式的输出,刺激波形输出频率以步进为20 Hz在0～100 Hz的范围内可调,刺激波形幅度可变范围为0～2 mA。