一種半導(dǎo)體電鍍線的程控組網(wǎng)運(yùn)行精密恒流源系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、恒流源具有輸出電流持續(xù)恒定的優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于電鍍、測量等領(lǐng)域。電流精度是控制膜層質(zhì)量的關(guān)鍵，傳統(tǒng)電鍍電源存在分辨率低、可控性差的缺點(diǎn)，難以滿足半導(dǎo)體精密器件電鍍的要求，高精度、程控組網(wǎng)運(yùn)行和高可靠性用于半導(dǎo)體電鍍線的精密恒流源系統(tǒng)的研制具有非常重要的意義。
　　本文研究了一款可程控組網(wǎng)的高精度線性恒流電源。包括恒流源主體電路、保護(hù)電路、控制與通信三個(gè)部分。
　　針對低紋波、高精度和分辨率的要求采用線性調(diào)節(jié)方式設(shè)計(jì)了精密恒流源主

2、體電路。硬件包含輔助電源電路、變壓器抽頭切換電路、預(yù)穩(wěn)壓調(diào)整電路、主體穩(wěn)流電路。通過變壓器抽頭變換和兩級調(diào)整電路來均衡系統(tǒng)的散熱和性能，應(yīng)用 PNP型調(diào)整管來增加系統(tǒng)的輸出內(nèi)阻，應(yīng)用高穩(wěn)定度的基準(zhǔn)芯片和高分辨率的ADC、DAC芯片及相關(guān)軟件算法來獲得系統(tǒng)對精度和分辨率的要求。
　　為了適應(yīng)半導(dǎo)體電鍍的特殊工作環(huán)境設(shè)計(jì)了完善的保護(hù)電路系統(tǒng)。包括輸入過壓、欠壓、輸出過壓、過流以及系統(tǒng)過溫保護(hù)。應(yīng)用人工保護(hù)解鎖電路，來確保電路保護(hù)功能的

3、有效實(shí)施。
　　設(shè)計(jì)了STM32嵌入式硬件平臺(tái)、通信接口電路和相關(guān)軟件來實(shí)現(xiàn)控制和通信功能。通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的程控，并設(shè)計(jì)了波形時(shí)序輸出功能，運(yùn)用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)對系統(tǒng)軟件任務(wù)進(jìn)行調(diào)度。通過設(shè)計(jì)RS232、USB、GPIB接口電路和SCPI指令協(xié)議實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的組網(wǎng)運(yùn)行功能。
　　本次設(shè)計(jì)的恒流源系統(tǒng)的設(shè)定分辨率0.1mA，回讀分辨率0.01mA，設(shè)定精度回讀精度<0.05％+2 mA，可通過液晶觸摸屏和面板物理按鍵進(jìn)行