基于avr單片機(jī)pwm的數(shù)控恒流源研制

1、基于基于AVRAVR單片機(jī)單片機(jī)PWMPWM的數(shù)控恒流源研制的數(shù)控恒流源研制2008年1月28日10:17EDNChina作者：桂林電子科技大學(xué)梁坤胡鴻志隨著電子技術(shù)的深入發(fā)展，各種智能儀器越來越多，涉及領(lǐng)域越來越廣，而儀器對電源的要求也越來越高?，F(xiàn)今，電源設(shè)備有朝著數(shù)字化方向發(fā)展的趨勢。然而絕大多數(shù)數(shù)控電源設(shè)計(jì)是通過高位數(shù)的AD和DA芯片來實(shí)現(xiàn)的，這雖然能獲得較高的精度，但也使得成本大為增加。本文介紹一種基于AVR單片機(jī)PWM功能的低

2、成本高精度數(shù)控恒流源，能夠精確實(shí)現(xiàn)0～2A恒流。系統(tǒng)框圖圖1為系統(tǒng)的總體框圖。本系統(tǒng)通過小鍵盤和LCD實(shí)現(xiàn)人機(jī)交流，小鍵盤負(fù)責(zé)接收要實(shí)現(xiàn)的電流值，LCD12864負(fù)責(zé)顯示。AVR單片機(jī)根據(jù)輸入的電流值產(chǎn)生對應(yīng)的PWM波，經(jīng)過濾波和功放電路后對壓控恒流元件進(jìn)行控制，產(chǎn)生電流，電流再經(jīng)過采樣電阻到達(dá)負(fù)載。同時(shí)，對采樣電阻兩端信號(hào)進(jìn)行差分和放大，送入ADC。單片機(jī)根據(jù)采集到的值調(diào)整PWM輸出，從而調(diào)整了輸出電流。如此反復(fù)，直到電流達(dá)到設(shè)定要求

3、。圖1數(shù)控恒流源系統(tǒng)框圖模塊介紹1人機(jī)接口模塊本模塊包括小鍵盤電路和液晶顯示電路。鍵盤設(shè)計(jì)為34鍵盤，由數(shù)字鍵0～9，功能鍵“刪除”及“確認(rèn)”組成，采用反轉(zhuǎn)法實(shí)現(xiàn)鍵值識(shí)別。顯示電路由帶中文字庫的LCD12864構(gòu)成，該液晶可以每行8個(gè)漢字顯示4行。由于這部分電路比較簡單，在此不詳述。2核心控制模塊圖3二階RC低通濾波電路PWM波產(chǎn)生后不能直接用于控制MOSFET，需把其變成能隨占空比變化而變化的直流電壓。在此，我們選用二階RC低通無源濾

4、波器，并取得了很好的效果。二階RC低通無源濾波器的系統(tǒng)函數(shù)為：（3）其中，A為通帶增益，Q為品質(zhì)因素，ω0為截止頻率。根據(jù)式（1）算出PWM波的頻率，取截止頻率為30kHz，由式（3）可確定對應(yīng)的電阻、電容值。由于無源濾波器的負(fù)載能力差，信號(hào)經(jīng)過二階無源濾波網(wǎng)絡(luò)后衰減比較厲害，需要增加一級(jí)功率放大電路。功放電路比較簡單，也有經(jīng)典電路，限于篇幅不再贅述。4恒流源模塊恒流源采用的是壓控恒流元件IRF540，它的VGS為20V，ID為33A。