智能大功效软启动恒流：
电源启动历程中瞬时电流攻击很大，对电源和器件的使用寿命有很严重的影响，接纳优异的控制要领对启动电流举行控制以减小其危害，使启动历程中无瞬间攻击且能一连转变，是电源启动控制中要害的一步。 电源软启动方法就是控制输出电压和电流，使负载的电压和电流渐增。关于线性时稳固模子的被控工具适当整定PID参数可获得较知足的控制效果，可以很好地解决电流过大的问题。PID 控制能很好地解决启动历程中震荡和超调的问题，可以更好地�；さ缭�，且启动可靠、 稳固性强。接纳单片机作为控制器，编程无邪、性价较量高，易实现人机界面治理。 使用软件调解系统的非线性，以降低实测值与设定值之间的误差。电源电压或电流的波动、电路元件的老化、情形温度等因素都将影响电源的稳固性。为了稳固地控制电源功率，该计划接纳.基于单片机的高速AD、DA 数据收罗系统，并接纳PID算法实现大功率电源的软启动， 系统接纳PID 电压采样反响控制输出电流的恒定稳固，精度较高、响应速率较快、无邪性较好、稳固性较高。
1、大功率细密恒流源的实现：
1.1、电源系统设计：
以单片机为焦点，完成以下功效:处置惩罚键盘输入数值，包括电路预定值和"+"、"步进；控制数LCD显示预定值和现实值；控制ADC和DAC；凭证获得的反响信号通过程序控制算法举行误差值赔偿。由于运放OPA549一起受DIA转换器控制，调解运放OPA549输入端电压，一起为比例放大电路。
当DAC输出预定值或步进值后，电流源的输出在0-8 A规模内转变。输出电压经与负载串联的小电阻采样后，送入ADC, 采样值与预定值在单片机内部举行盘算、较量输出控制信号，对误差值举行赔偿。使用软件调解系统的非线性，以降低实测值与设定值之间的误差。
1.2、电源电路设计：
(1)数控部分焦点：
接纳单C8051F，控制数控直流源的键盘和显示，与D/A 转换器和A/D转换器控制输出电流。AID 转换器的基准电压由专门+9 V电源供电，D/A转换器的基准电压由+20 V电源供电，由单片机送出数据经DAC转换输出控制电压。
(2)运放OPA549放大电路电流源：
OPA549是BB公司新推出的一种高电压大电流功率运算放大器。它能够提供极好的低电平信号、输出高电压、大电流，可驱动种种负载。该器件的主要特点:输出电流大，一连输出电流可达8A。峰值电流可达10A；
事情电压规模宽，单电源为+8V-+60V，双电源为+4V-+60V；
输出电压摆动大；
有过热关闭功效，电流极限可调；
有使能及榨取功效；有过热关闭指示；
转换效率(压摆率)最高为9V/μs；
事情温度规模为-40℃+85℃。该器件主要应用于驱动工业装备、测试装备、电源、音频功率放大器等大电流负载。
在该电源系统中，主要为负载提供大电流，接纳PID 控制算法控制负载的发光强度。输入为单片机经DAC输出的控制电玉，一起为比例放大电路，如图1所示增益G=1+R3/R2电流型DAC通过R1转换成电压，控制OPA549输出电流经采样电阻转换为采样电压，送入A/D 转换器反响至单片机举行误差值赔偿。
(3)散热及抗滋扰：
OPA549大功率管事情时爆发恒定的大电流，功耗较大，爆发的热量较多，散热成为该电源急需处置惩罚的问题。一样平常的轴流电扇内部电机置有脉；
冲驱动电路，驱动时:
脉冲因素很容易直接顺电机电源线”外溢"，滋扰其他电器装备。视频装备上滋扰体现为横通斜线，音响装备上爆发噪音。为此，装置大面积的铜散热片， 同时用电扇对装备中的电子元器件强制散热。装置电扇时，需要在电扇电机电源线上串绕-只高频磁环以抗滋扰。串绕磁环有用滤除这些滋扰因素，一样平常只需绕 上1-3匝即可。
2、PID控制算法：
系统软启动的控制功效通过比例积分微分控制器实现。通过较量给定信号与反响信号的误差，并举行比例、 积分、微分等运算举行控制，是手艺较成熟、应用、厂泛的一种控制方法。其结构简朴、无邪性强、系统参数调解利便，不需要求出模子。
PID控制原理如图2所示。
PID控制是一种线性调理器，它把设定值W与现实输出值相减，获得控制误差e误差值e经比例、积分、微分后通过线性组合组成控制量U，对工具举行控制。其中比例调理器起到基础调理作用，主要对控制系统的迅速度和控制速率有影响�；值骼砥骺梢宰远骼砜刂屏�，消除稳态误差，使系统趋于稳固。微分调理器可以减小超调，战胜振荡，同时加速系统的稳固速率，缩短调解时间，从而改善系统的动态性能。
PID控制器的输出与输入之间的关系可表达为:
式中: Ti为积分时间常数；Td为微分时间常数；Kp为比例系数；Ki为积分常数，Ki=KpTi；Kd为微分常数，Kd=Kp/Td。
系统启动时间较短，启动电压、电流较大，负载所遭受的攻击也较大，致使启动阶段负载的动负荷峰值远远大于正常运行时的负荷，容易造成负载的损坏。为解决此问题，设计了一种新型的PID控制软启动电源系统，主要由电源、大电流恒流源、输出大电流端采样和控制系统组成，并完成了实验室内的试验。当电源启动时，首先由单片机系统给定设定电压、电流或功率。PID软启动是按负载线性上升的纪律控制输出。在负载电压线性增添的历程中，若是电流凌驾了所限制的规模，则马上投入电压闭环，使电流值限制在所设定的规模内后，再线性逐渐增添电压至额定值，系统的光强也由零逐渐增大，完成启动历程。
PID控制系统软启动效果图如图3所示。通过串行通讯端口com1通讯，电压单位mV、电流单位mA.功率单位mW,时间单位S.
从图3的软启动效果图可以看出，在恒定电压、电流、功率的模式下事情时，系统开机历程超调量很小，有用地控制了启动历程，避免了启动历程爆发过大的扰动电压，爆发过大的功率，有用地�；ち烁涸�。
3、实验效果：
由于输出电流抵达8 A,对电源的功率要求较高，易爆发噪声，这种随机噪声也会对输出电流爆发一定的影响。 为削弱这种噪声，各个�？榛止┑�，以镌汰交织滋扰，同时在电路板上多加装去耦滤波电容，减小滋扰的影响， 同时OPA549 能有用地抑制纹波。影响电源稳固性的因素许多，如负载的转变、取样电阻的转变、AD、DIA 的影响等。如图4所示，差别负载的情形下，电源误差差别。10 W的负载，由于功率较低，在电压、 电流增添时，误差转变也较小。 35W的负载，由于功率较大,事情电流的转变规模较量大，功耗较大，电源的误差转变响应地也较量大。如图5, 在10W、20W和35W的负载时，事情状态稳固，能够知足大电流、大功率的需要。
该系统使用PID算法举行控制，接纳大功率运放OPA549 输出电流在0~8 A规模内可调，最大峰值可抵达10 A.能够有用抑制纹波电流，战胜了 古板电流源输出电流规模小的弱点�？缮柚貌⒛苁凳毕允臼涑龅缪埂⒌缌鳌⒐β适挡庵�，具有"+”,"-"步进调解功效，输出可在LCD12864 显示，同时通过RS232 与上位机同步通讯，直接显示， 生涯实验数据。通过对测试效果的剖析，系统在软启动的历程中，超调量很小，启动效果很好，阻止了对负载的攻击。由于大功率调解管的电流大规模转变时，经由软件赔偿、放大电路调解等要领解决线性度较差，实测值和设定值保存误差的问题。该电源适用于大功率的场台，本电源具有很好的适用性。
