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。     

低功耗无线传感器网络终端节点设计

针对无线传感器网络(WSN)节点的能量有限的缺点,利用超低功耗MCU作为主控器件,采用工作模式和睡眠模式交替工作的软件协议,设计出低功耗的WSN终端节点.组网测试表明,该网络能正确组网,在3 V电源供电条件下,样机正常工作时发送电流小于15 mA,接收电流小于7 mA,休眠时电流小于65 μA,实现低功耗设计目的.     

面向工厂过电保护的避雷器动态监测研究

避雷器动态监测关系到工厂的供电系统安全.为此,研究结合谐波数字分析法与全电流绝对测量法构建面向工厂过电保护的避雷器动态监测模型.受潮实验结果表明,一般受潮情况下避雷器各测点的电流范围为2.29 mA,整体避雷器泄露电流的的阻性峰值和全电流峰值分别为0.329mA和2.864mA;严重受潮情况下避雷器各测点的电流范围为1.26mA-3.06mA,整体避雷器泄露电流的的阻性峰值和全电流峰值范围分别约为3.636mA和3.393mA.以上结果说明,避雷器动态监测模型的稳定性好、精度高,是一种理想的避雷器动态监测方法.     

基于模糊控制的高精度数控恒流源设计

针对传统数控恒流源恒流校正方法复杂、调整时间较长等缺点,在线性负反馈恒流源基础上,设计了一种新的数控高精度恒流源。该恒流源使用新型微处理器对电流源负载电流进行采样,使用模糊逻辑控制在数字域对采样数据进行处理,将处理结果转换为模拟信号,反馈到恒流源调整器,实现快速数字闭环反馈控制。测试结果表明,在输出电流10mA～2010mA范围内,电流纹波≤0.06mA,输出电流与设定电流相对误差≤1%,电流调节最小步进值为1mA。     

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%.     

一种电压/电流和电流/电流转换电路的设计

根据传感器应用要求,介绍了一种实用的电压/电流(V/I)和电流/电流(I/I)转换电路的设计。其中V/I电路可以将传感器提供的0～5V的电压信号转换为1～5mA的电流信号,I/I电路可以将4～20mA的电流信号转换为1～5mA的电流信号,实验结果表明两种转换电路均满足设计要求。     

大功率精密恒流源系统设计

本文采用嵌入式控制器设计并制作了一智能化的数控直流电流源,该电流源在工频输入,输出直流电压小于10V的情况下,通过调整加键和减键可使输出电流在200mA～2000mA范围内连续可调,且在改变负载电阻的情况下输出电流的精度可达到0,05％,纹波电流小于2mA;所设计的电流源具有输出稳定,精度高,使用操作简单,功能扩展方便,效率高等特点。     

220kV氧化锌避雷器不拆线直流试验方法浅析

220kV氧化锌避雷器一般有2节,在现场进行直流泄流试验一般都采用拆线的方法进行。本次将介绍在不拆除设备高压引线进行直流1mA泄露电流下参考电压U1mA及0.75U1mA下泄露电流测量的情况。     

滞环电流控制型大功率LED恒流驱动芯片的设计

基于标准CMOS工艺,采用滞环电流控制模式,设计了一款新型大功率LED恒流驱动芯片。在标准CMOS工艺范围内,芯片能够实现良好的恒流驱动功能。结果表明,电源电压从3到5V变化时,输出电流保持良好的一致性,其最大值和最小值之差仅为0.075mA;随着温度的升高,输出电流先增大后减小,在电路工作的整个温度区间内,输出电流仅仅变化0.165mA;在电感为理想电感情况下,当芯片驱动7个LED灯时,效率最高可达97.8%。     

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.     

基于FPGA的辐射定标电源系统

提出了输出电流精密可调的辐射定标电源的实现方法.以FPGA为系统控制核心,完成键盘输入和输出电流、电压显示,利用D/A芯片来控制输出电流的大小,并采用了数字、模拟反馈电路与最小二乘法相结合的方法来实现输出电流的精密控制.该恒流源的输出电流范围为4～2000mA,步进为0.5mA,能实时显示输出电流和电压值,输出电流与给定电流值的偏差范围为0.1%～0.25%,纹波电流小于0.2mA,输出电压范围在0～12V之间.     

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。     

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.     

非稳态多谐振荡器式压频转换器的设计

设计了一种可能在低电压、低电流（5V/1.5mA)的单双电源下工作，并且可心驱动高电压，高电流负载（36V/20mA)的非稳态多谐振荡器式压频转换器。该转换器的高输入阻抗和低失调电压漂移输入增益级可以保证芯片在微弱电压信号下正常工作，仿真结果表明：设计电路的线性度好，输出满度频带宽，输入信号功能范围宽。     

用于无绳电话的45/48 MHz接收机锁相环频率合成器

设计了用于无绳电话的45/48 MHz接收机锁相环频率合成器.电路采用0.35 μm CMOS工艺,整数分频方式,外接LC谐振回路来调节环路工作在34 MHz、37 MHz两个频段,每个频段包括20个信道,间隔25 k为一个信道.本文用SMIC 0.35μm CMOS工艺参数对所设计的频率合成器进行了仿真,仿真结果表明：在电荷泵充放电电流为1 mA时,整体电路工作电流小于2.5 mA,spur小于-60 dBc,锁定时间小于3 ms.     

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。     

基于升降压的高效率低纹波LED驱动芯片设计

设计了一款基于同相Buck-Boost变换器的LED驱动控制芯片.设计的控制电路实现了从降压模式到升压模式的平滑切换,从而保证了系统的稳定性并减小了输出电流纹波;在Buck-Boost过渡模式工作状态下,控制电路降低了平均电感电流,因而提高了系统转换效率.此外,控制电路中设计了一种自动调零的误差放大器,减小了放大器的输入失调电压和闪烁噪声,输出电流的精度得以提高.在180 nm CMOS工艺上流片的测试结果表明:当输入电压为2.7～5.0 V,输出电流为850 mA时,纹波率不超过3%;当负载电流为150 mA、输入电压为5 V时,驱动电路的转换效率高达95%.     

方位水平仪和显控台之间的数据通讯

方位水平仪和显控台的数据通讯采用串行通讯方式进行,可用电压控制接口RS422或20mA电流环接口来实现.改进型的电压控制方式可以保证RS422口可靠工作.     

基于单片机的转速测量及输出4～20mA电流的系统设计

针对工业标准电流4～20 mA的产生,设计了一套将车轮转速转换成标准电流输出的控制系统。该系统采用24 V直流电源供电,经降压处理给单片机提供+5 V的工作电压,然后由单片机实现对车轮转速信号的采集、处理,数/模转换器MAX538则把处理后的数字量转换成电压,并借助电压/电流转换器AD694将电压转换成4～20 mA的电流供给后级设备。     

基于PLC的X光机智能控制系统

X射线机是一种重要的检测设备。随着食品安全、医疗、工业检测等方面的广泛应用,对它的制造技术和检测精度不断提出更高的要求。针对传统X光机手动调节方式复杂,速度慢,准确性低等缺点,提出了一种高频X光机电源智能控制系统的设计方案,以PLC为核心控制区,实现了X光机的智能化控制。在控制系统中完成了管电压(kV)、管电流(mA)闭环反馈控制及过压过流检测等保护功能。经多次测试结果表明,该智能控制系统能够达到管电压0~300kV、X射线管小焦点电流0~3mA和大焦点电流0~10mA连续可调等目标。该智能控制系统具有外围电路简单、操作简便、设计灵活、工作稳定、精度高、软件开发周期短等优点,主要应用于工业无损检测等方面。