1、 设计任务如下：
设计并制作一个数控恒流电源，实现以下要求：
1）基本要求
（1）U2=20V，负载不变的条件下，实现I2恒流，恒流电流在1~2A 范围内步进可调，步进值不大于0.1A，电流控制精度不低于 5%；
（2）设定I1=2A，调整负载改变输出电压，使负载两端电压从3V~13V范围内变化时，要求电流I2的变化率不大于1%；
（3）测量并显示I2，测量精度不低于2%；
（4）设定 I1=1.5A，调整负载改变输出电压，使负载两端电压为10V，要求变换器2的转换率不低于90%；
2）发挥部分
（1）具有过压保护功能，设定I2=2A，当负载上电压超过阈值15V时，报警停止输出；
（2）设计变换器1连接到U2，使输入电压U1的变化范围为8~15V，输出U2保持20V不变，变换器1的转换效率不低于93%；
（3）在满足要求的前提下提高效率、减小体积，使系统整机体积不大于10X10X6cm3；
2、分析如下
（1）针对变换器1，实现升压到20V电压，而且需要实现变换器1输出电压恒定，故变换器1的方案是boost升压电路，同时加入电压的AD采集，形成电压反馈，实现稳压；
（2）针对变压器2，实现电流恒定，故需要实现电流值恒定，即电流采样，实现整体输出电流恒定。
3、电路设计
（1）BOOST升压电路
BOOST升压电路
原理，其实跟降压型也一样，还是通过调节占空比，占空比大电压就大。
（2）BUCK降压电路
电路原理，本电路为BUCK降压型DCDC变换电路，通过改变PWM占空比改变输出电压。在本题运用中，单片机输出PWM经过TLP250驱动芯片放大PWM信号足矣驱动MOS，改变输出电压，当采集到输出电压时，比较输出电压与期望电压，输出电压小了就把PWM占空比增大，然后电压就增大了，继续不断的采集比较判断调节，知道输出电压达到期望电压为止，当然，恒流也如此，电流小就增大占空比反正就减小占空比。但是这个占空比的增减算法不是简单的加加减减，本设计采用PID算法中的PD算法。
电流采样方法；电流经过电阻就有电压，然后知道电压值和电阻阻值就可以算出电流值，本电路中利用放大器将电压放大20倍，所以采集出运放输出的电压就可以算出电流。
电压采样；采用分压采样，电压电阻有这么个关系： VO/(R2+R3)=Vadc/R3;其中Vadc为单片机采集的电压，
4、软件设计
包括1602显示、AD采集、PWM波形生成，驱动MOS管工作，实现电路电压的放大，此外，还有PID调节程序设计，其主函数程序设计如下：
#include "stm32f10x.h"
#include "lcd1602.h"
#include "adc.h"
#include "Timer2_interrupt.h"
#include "pwm_output.h"
#include "control.h"
#include "bsp_key.h"
uint32_t QW_V=20000,QW_I=1100;
uint32_t jishu=0;
void pre()
{
if(ADC_ConvertedValueLocal[0]>15090)
{
jishu++;
// get_ADC();
if(jishu>5)
{
Display_Lcd1602(0, 0, " warning ");
Display_Lcd1602(1, 0, " PRETECT ");
Display_Lcd1602(1, 0, " V A ");
while(1)
{
TIM3->CCR3=0;
}
}
}
}
int main(void)
{
uint16_t i=0;
LCD_Init();
ADC1_Init();
TIM3_PWM_Init();
Key_GPIO_Config();
// TIM2_Init();
Display_Lcd1602(0, 0, " A V");
Display_Lcd1602(1, 0, " A V");
TIM3->CCR3=1200;
TIM3->CCR4=1200;
while(1)
{
i++;
get_ADC();
TIM3->CCR4=C_V(20000,ADC_ConvertedValueLocal[2]); TIM3->CCR3=C_I(QW_I,ADC_ConvertedValueLocal[1]);
pre();
if(i==20)
{
i=0;
write_bsg(0,0,QW_I);
write_bsg(1,0,ADC_ConvertedValueLocal[1]);
write_v(1,9,ADC_ConvertedValueLocal[0]);
write_v(0,9,ADC_ConvertedValueLocal[2]);
}
if( Key_Scan(GPIOB,GPIO_Pin_15,0) == KEY_ON )
{
QW_I-=500;
if(QW_I<1000)QW_I=1000;
}
if( Key_Scan(GPIOB,GPIO_Pin_14,0) == KEY_ON )
{
QW_I+=100;
if(QW_I>2000)QW_I=2000;
}
if( Key_Scan(GPIOB,GPIO_Pin_13,0) == KEY_ON )
{
QW_I-=50;
if(QW_I<1000)QW_I=1000;
}
if( Key_Scan(GPIOB,GPIO_Pin_12,0) == KEY_ON )
{
QW_I+=50;
if(QW_I>2000)QW_I=2000;
}
}
}
5、课题难度不大，读者可自行研究实现，另发现问题可深入互相学习。