一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及直流恒流源產生領域，尤其涉及一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置。
【背景技術】
[0002]直流恒流源在變電站接地網的檢測中是不可或缺的。在進行變電站接地網的檢測時，通過接地網的接地引下線向變電站接地網中注入一定幅值大小的直流恒流源，然后運用一定的手段采集得到接地網的接地引下線上的響應電壓，利用這些響應電壓完成對接地網的檢測和腐蝕診斷。
[0003]當然，直流恒流源的應用肯定不局限于變電站接地網領域，在我們生活的數字化時代背景下，很多的數字化產品和電子產品都需要用到或者產生直流恒流源?，F在也有很多比較成熟的直流恒流源產生方法，包括純模擬的電路產生方法、運用相關的功能芯片產生方法、運用數字電路產生方法以及直流恒流源發(fā)生器等成熟產品。這些方法都可以產生精度較好的直流恒流源，也基本上滿足了大多數的對直流恒流源的需求。
[0004]但是當面對需要將直流恒流電流源嵌入到微控制器中，利用微控制器編程產生直流恒流源的需求時，上述方法都不能滿足要求。這對于直流恒流源在數字化集成品中的實現很不利。因此找到一種方法來實現直流恒流源在數字化產品中的實現和微型化具有實際意義。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，它能夠利用微控制器產生直流恒流源，且具有穩(wěn)定、無干擾的優(yōu)點，使直流恒流源能夠嵌入到微控制器中進行使用。
[0006]本實用新型采用下述技術方案:
[0007]—種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，包括用于產生一個恒壓信號輸出并通過反饋信號對恒壓信號輸出進行調整的微控制器、用于消除電路中各芯片供電電源對輸出直流恒流源干擾的減法電路、用于增加輸出直流恒流源穩(wěn)定性的電壓反饋電路、用于最終產生直流恒流源電流的精密電阻、運算放大器、對各芯片進行供電的電源和用于直流恒流源校準以確保直流恒流源穩(wěn)定性的檢流電阻；所述微控制器的輸出端通過濾波電路連接減法電路的反相輸入端，減法電路的同相輸入端連接對各芯片供電電源的正供電管腳，減法電路的輸出端連接電壓反饋電路的反相輸入端；精密電阻一端連接電壓反饋電路的同相輸入端，精密電阻的另一端同時連接對各芯片供電電源的正供電管腳和檢流電阻一端，檢流電阻的另一端通過運算放大器與微控制器的一個輸出I/o管腳連接。
[0008]所述微控制器采用ARM或單片機。
[0009]還包括有對產生的恒壓信號輸出進行濾波的濾波電路，所述濾波電路的輸入端連接微控制器的輸出端，濾波電路的輸出端連接減法電路的反相輸入端。
[0010]所述濾波電路為二階低通濾波電路，二階低通濾波電路的截止頻率為10Hz。
[0011]所述減法電路的增益值為I。
[0012]所述精密電阻為高精度功率電阻，阻值為I Ω~0.5 Ω。
[0013]所述檢流電阻的阻值為0.1 Ω。
[0014]本實用新型通過對微控制器的編程實現直流恒流源的產生，且產生的直流恒流源穩(wěn)定、無干擾，使直流恒流源能夠嵌入到微控制器中進行使用。進一步的本實用新型將直流恒流源的產生和微控制器很好的結合在一起，為直流恒流源在數字化產品中的實現和微型化稱為現實，具有實際意義。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做更進一步的說明。
[0017]一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，包括用于產生一個恒壓信號輸出的微控制器、對產生的恒壓信號輸出進行濾波的濾波電路、用于消除電路中各芯片供電電源對輸出直流恒流源干擾的減法電路、用于增加輸出直流恒流源穩(wěn)定性的電壓反饋電路、用于最終產生直流恒流源電流的精密電阻和用于直流恒流源校準以確保直流恒流源穩(wěn)定性的檢流電阻；所述微控制器的輸出端通過濾波電路連接減法電路的反相輸入端，減法電路的同相輸入端連接各芯片的正電源供電管腳，減法電路的輸出端連接電壓反饋電路的反相輸入端；精密電阻一端連接電壓反饋電路的同相輸入端，精密電阻的另一端同時連接對各芯片供電電源的正供電管腳和檢流電阻一端，檢流電阻的另一端通過運算放大器與微控制器的一個輸出I/o管腳連接。
[0018]所述微控制器采用ARM或單片機，具有可編程功能。通過對微控制器的編程實現直流恒流源的產生；由于由微控制器編程產生的直流恒定電壓具有很好的穩(wěn)定性，所以由此產生的直流恒流源也具有很好的穩(wěn)定性。
[0019]所述濾波電路是截止頻率為1Hz的二階低通濾波電路。所述減法電路的增益值為I。濾波電路為了消除電源干擾，保證信號的不會放大或者縮小。而電壓反饋電路的同相輸入端和反相輸入端輸入電壓相等，所以精密電阻兩端的電壓即為微控制器編程產生的恒定電壓。所述精密電阻為高精度功率電阻，阻值為I Ω~0.5Ω。由于微控制器輸出的電壓較小，所以電阻需要選取對應較小的電阻。
[0020]所述檢流電阻的阻值為0.1 Ω，其兩端的電壓反饋至微控制器進行直流恒流源電流輸出校準。
[0021]本實用新型能夠通過對微控制器的編程實現直流恒流源的產生；由于由微控制器編程產生的直流恒定電壓具有很好的穩(wěn)定性，所以由此產生的直流恒流源也具有很好的穩(wěn)定性。微控制器用于編程產生一個恒壓信號輸出，(此為公知技術，一直輸出高電平，不涉及方法特征)濾波電路用于對產生的恒壓信號進行濾波處理，減法電路用于消除供電電源對輸出恒流源的影響，并將供電電源與恒壓信號的差值輸出到電壓反饋電路，電壓反饋電路用于增加直流恒流源的輸出穩(wěn)定性，同時將微控制器產生的恒壓信號間接地加載到精密電阻兩端，進而產生直流恒流源，直流恒流源在輸出前流過檢流電阻產生一個反饋檢流電壓，并將這個反饋的檢流電壓送入微控制器，微控制器通過檢測此檢流電壓的大小來調整其輸出的恒壓信號大小，(調整電壓大小也為公知技術，不涉及方法特征)從而能夠產生幅值大小可調的直流恒流源，進一步的保證直流恒流源的輸出穩(wěn)定性。
【主權項】
1.一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征在于:包括用于產生一個恒壓信號輸出并通過反饋信號對恒壓信號輸出進行調整的微控制器、用于消除電路中各芯片供電電源對輸出直流恒流源干擾的減法電路、用于增加輸出直流恒流源穩(wěn)定性的電壓反饋電路、用于最終產生直流恒流源電流的精密電阻、運算放大器、對各芯片進行供電的電源和用于直流恒流源校準以確保直流恒流源穩(wěn)定性的檢流電阻；所述微控制器的輸出端通過濾波電路連接減法電路的反相輸入端，減法電路的同相輸入端連接對各芯片供電電源的正供電管腳，減法電路的輸出端連接電壓反饋電路的反相輸入端；精密電阻一端連接電壓反饋電路的同相輸入端，精密電阻的另一端同時連接對各芯片供電電源的正供電管腳和檢流電阻一端，檢流電阻的另一端通過運算放大器與微控制器的一個輸出I/O管腳連接。
2.根據權利要求1所述一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征是:所述微控制器采用ARM或單片機。
3.根據權利要求2所述一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征是:還包括有對產生的恒壓信號輸出進行濾波的濾波電路，所述濾波電路的輸入端連接微控制器的輸出端，濾波電路的輸出端連接減法電路的反相輸入端。
4.根據權利要求3所述一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征是:所述濾波電路為二階低通濾波電路，二階低通濾波電路的截止頻率為1Hz。
5.根據權利要求4所述一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征是:所述減法電路的增益值為I。
6.根據權利要求5所述一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征是:所述精密電阻為高精度功率電阻，阻值為I Ω~0.5Ω。
7.根據權利要求6所述一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，其特征是:所述檢流電阻的阻值為0.1Ω。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于微控制器的可調直流恒流源產生裝置，包括微控制器、減法電路、電壓反饋電路、精密電阻、運算放大器、電源和檢流電阻；所述微控制器的輸出端連接減法電路的反相輸入端，減法電路的同相輸入端連接對各芯片供電電源的正供電管腳，減法電路的輸出端連接電壓反饋電路的反相輸入端；精密電阻一端連接電壓反饋電路的同相輸入端，精密電阻的另一端同時連接對各芯片供電電源的正供電管腳和檢流電阻一端，檢流電阻的另一端通過運算放大器與微控制器的一個輸出I/O管腳連接。本實用新型通過對微控制器的編程實現直流恒流源的產生，且產生的直流恒流源穩(wěn)定、無干擾，使直流恒流源能夠嵌入到微控制器中進行使用。
【IPC分類】G05F1-56
【公開號】CN204440215
【申請?zhí)枴緾N201520044339
【發(fā)明人】姚德貴, 楊帆, 寇曉適, 董曼玲, 代鋒, 胡佳佳, 劉凱, 張科, 丁國君
【申請人】國網河南省電力公司電力科學研究院, 重慶大學, 國家電網公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月22日