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基于MOSFET的实验室用压控恒流源设计

更新时间：2020-06-25 17:04:41 大小：290K 上传用户：xuzhen1查看TA发布的资源 标签：mosfet恒流源 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘要：介绍了一种基于功率 MOSFET的实验室用恒流电源的设计方法。该设计采用仿真软件和硬件实测相结合的方式进行。首先，说明了运用 ORCAD软件仿真大致确定恒流源系统参数和负反馈闭环控制 PI参数的过程。其次，介绍了针对系统仿真中由于电力电子器件的非线性而造成仿真不收敛问题提供的详细对策。最后，介绍了对实验室硬件测试所发现问题的分析及给出的改进方案。实测表明：该恒流源制作简单、实用性较好、性价比较高。该实验室用压控恒流源设计方法具有一定的推广意义。

关键词：恒流源：仿真：测量；设计

设计了一种以TL494为控制核心，以功率MOSFET为控制对象的实验室用压控恒流源装置。在本设计中首先借助电力电子仿真软件 ORCAD16.3进行了电路的初步设计，初步确定电路中元器件参数。接着进行实物电路的调试，针对实测中出现的问题进行改进，最终完成了整个设计过程。该装置在本校电力电子与电机拖动实验室中取得了良好的应用效果。

1系统仿真设计

电流源的系统设计主要要完成 DC/DC变换器主电路设计、电流采样电路设计、PI控制器电路设计、功率MOSFET驱动电路等设计 1，系统总体设计原理电路如图1所示。在图1中利用TL494芯片内部的误差放大器构成一个模拟控制的 P调节器以实现设置和反馈量的比较和对偏差的无差调节；利用其 PWM脉冲的输出宽度可以与偏差成反比的特性控制 DC/DC主电路中功率M OSFET的开关时间，以实现对负载电流大小的控制。LM 324运算放大器组成。常规差分电路对主电路中电流进行采样放大处理。系统总体方案确定后，接着要围绕实验室电流源所带负载的功率及电流范围确定合适的元件参数。在本系统设计中主要确定的参数有PI调节器参数，斩波主电路中电感、电容、采样电阻等参数，采样电路中的比较电阻等参数。本设计中这些参数的初步确定借助仿真进行.ORCAD16.3仿真软件所具有的参数扫描功能在辅助参数寻优方面可行，直接用在包含电力电子器件仿真中，则由于电力电子器件严重的非线性使得应用不太方便，很容易出现仿真终止退出。

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