杨启帆，曹 琳，雷文龙

（中国航空工业集团公司 西安航空计算技术研究所，陕西 西安 710068）

0 引 言

电流源作为一种常用的电路单元，广泛地应用于电机控制、电磁阀控制以及传感器激励等设计。本文介绍的数控高精度电流源用于某民用飞机空气管理系统综合控制器中控制力矩电机，该力矩电机主要用于气源系统左、右发动机阀门控制以及机翼防冰系统中机翼防冰活门的控制，因此对控制精度、响应速度、电流稳定性以及过流保护都有很高的要求。同时由于力矩电机可能随着飞机的升级而变化，因此需要尽可能地消除负载变化带来的影响。本文提供的恒流源设计以仿真为基础，通过实际试验测试很好满足了该型控制器的需求。

1 硬件电路设计

本文介绍的电流源以控制器TMS5703137为核心，通过SPI总线控制外部DAC芯片产生可变电压参考，驱动后端改进型Howland电流源电路，通过反馈电路硬件设计配合软件中断控制实时保护电流源，电路框图如图1所示[1,2]。

图1 电流源设计框图

该控制器恒流源的具体要求如下：电流范围为0～300 mA，在20～300 mA范围内，电流精度＜±5 mA；电流分辨率≤0.3 mA；过流保护范围为（860±140）mA。一旦发生短路立即触发短路保护（非熔断形式的短路保护）。短路后启动条件为故障清除、控制器冷启动以及人工启动。

1.1 DAC输出电路

为了保证电流分辨率≤0.3 mA，选用ADI公司的AD5443芯片。该芯片为12 bit电流输出模数转换器，供电范围为2.5～5.5 V，基准源电压范围为±10 V，输出电压建立时间＜160 ns，接口延迟时间＜75 ns，精度为±0.5 LSB[3]。在单极性模式下，该DAC输出电压计算为：