激光器驱动电流源电路设计方案

1、激光驱动电流源电路的设计方案本文设计了一种数控DC电流源方案，给出了硬件组成、软件流程和源程序。以STC89C52单片机为核心控制电路，12位数模模块产生稳定的控制电压，12位模数模块完成电流测量。输出电流范围为20 2000毫安，带“-”步调功能，步长为1mA，纹波电流小。液晶屏同时显示预设电流值和测量电流值，便于操作和误差分析。基于以上分析，选择第二种方案，利用STC89C52微控制器通过转换将电流的阶跃值或设定值从D/A转换，并驱动恒流源电路实现电流输出。输出电流经处理电路模数转换后反馈给单片机系统，通过补偿算法调节电流输出，提高输出的精度和稳定性。在器件选择上，数模转换器采用12位高质

2、量数模转换芯片TLV5618，直接输出电压值，其输出电压可以达到基准电压的两倍，而模数转换器采用高精度12位数字转换芯片ADS7816。恒流源模块的设计方案方案一：由三端可调集成稳压器组成的恒流源。典型的恒流源电路图如图1.2.1所示。一旦调节器被选择，U0是一个固定值。如果r是固定的，I0是常数，因此可以获得恒定的电流输出。如果r的值改变，输出I0可以改变。因此，如果将R设置为数字控制电位计，输出电流可以在某个步骤中改变。该电路结构简单，调试方便，价格便宜，但很难买到高精度大功率数控电位器。图1.2.1三端集成稳压器组成的恒流源框图方案二：数控稳压器组成的恒流源方案一是在U0不变的情况下，通

3、过改变R值来获得输出电流的变化。如果固定r不变，U0值可以改变，也可以构成恒流源，也就是说，将上图中的三端可调集成电压源改为数控电压源，其工作原理与上图相似。这个计划的原则很清楚。如果你在比赛前已经接受过数控电压源设计的培训，你将会有丰富的知识和设备储备，并且该方案易于实现。但是，从图1.2.2可以看出，数控稳压电源的地是浮动地，这与系统不同。对于系统来说，地面不便于处理。方案三：采用集成运算放大器的线性恒流源。恒流源的输出电流与负载无关。用两个模块构成比较放大环节，用功率管构成调节环节，利用晶体管的平坦输出特性和深度负反馈电路，可以获得稳定的恒流输出和高输出阻抗，实现电压电流转换。其原理框图

4、如图1.2.3所示。综合考虑，方案3采用低噪声高速宽带运算放大器OP27BJ和达林顿管TIP122构成恒流源电路。】在最小系统电路设计中，通过键盘模块输入给定的电流值，或者向单片机发送步进调整信号。单片机接收信号后进行处理运算，显示给定的电流值，然后通过数模转换输出电压，驱动恒流源电路实现电流输出，通过模数转换将采样电阻上的电压输入单片机系统，通过补偿算法进行数值补偿处理，调节电流输出，驱动显示器显示电流值。恒流源电路的设计是本系统设计的核心，它利用电压来控制电流的变化。为了产生恒定电流，我们使用电压闭环反馈控制。恒流源电路原理图如图2.2.1所示。该电路主要由运算放大器、大功率达林顿管、采样

5、电阻RS、负载RL等组成。采样电阻RS从输出端采样，然后与参考电压进行比较，放大误差电压并反馈给调整管，这样即使电网电压发生变化，输出电压也能保持稳定。电路中的调节管采用大功率达林顿管TIP122，既能满足最大输出电流达到2A的要求，又能通过电压近似线性地控制电流。RS选用热稳定性好的康铜导线，选择较大的值(2)，即使在电流较低时也能获得较大的电压值。运算放大器采用高精度OP27BJ作为电压跟随器。DAOUT是输入电压Ui。当Ui为常数时，Ui=US，I0=IL=IS=运算放大器的Ui/RS，即I0不随R1的变化而变化，从而实现压控恒流。因此，恒流源的输出电流为I0=Ui/RS该电路使用运算放大器反馈来稳定电流只要运算放大器环路增益足够大钢筋混凝土阻力设置管道的静