30A高穩(wěn)定度恒流源系統(tǒng)的研制.pdf

1、恒流源作為穩(wěn)定電源的一種，在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。尤其是輸出高穩(wěn)定度大電流的恒流源，在超導(dǎo)磁體、航空航天、直流充電和精密測量等領(lǐng)域都有著迫切的需求。中國計(jì)量科學(xué)研究院研制的大電流測量裝置，需要10A以上、穩(wěn)定度優(yōu)于10ppm的高穩(wěn)定度電流作為測量標(biāo)準(zhǔn)源，而目前大多數(shù)的恒流源產(chǎn)品輸出電流范圍小，且輸出大電流時(shí)穩(wěn)定度不高，難以滿足高精度測量和其它對(duì)電流穩(wěn)定度要求較高的應(yīng)用場合。為此本文提出了一種最大可輸出30A的高穩(wěn)定度大電流恒

2、流源設(shè)計(jì)方案，主要進(jìn)行了以下幾方面的研究工作：
　　1、對(duì)恒流源的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，結(jié)合線性穩(wěn)流電路和開關(guān)型穩(wěn)流電路的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種采用開關(guān)電源前級(jí)預(yù)穩(wěn)壓、后級(jí)加線性穩(wěn)流電路調(diào)整的組合調(diào)整型恒流源設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)了基于串聯(lián)負(fù)反饋的線性穩(wěn)流電路，對(duì)輸出電流進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證電流穩(wěn)定度水平達(dá)到10ppm以內(nèi)，并對(duì)電路中關(guān)鍵部件的選型和其對(duì)輸出電流穩(wěn)定度的影響進(jìn)行了分析。
　　2、設(shè)計(jì)研制了高穩(wěn)定度參考電壓發(fā)生模塊。其中基準(zhǔn)

3、電壓采用高穩(wěn)定度基準(zhǔn)電壓芯片提供，并由單片機(jī)控制高精度DA轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生可調(diào)的參考電壓。經(jīng)測試該模塊輸出0.1~0.3V參考電壓的穩(wěn)定度水平優(yōu)于5ppm。
　　3、針對(duì)大電流輸出時(shí)功耗大、發(fā)熱量高、電流難以穩(wěn)定的問題，采用多只功率MOSFET并聯(lián)均流工作的方式作為調(diào)整管，對(duì)影響功率MOSFET并聯(lián)均流工作的因素進(jìn)行了系統(tǒng)分析，并設(shè)計(jì)了風(fēng)冷散熱裝置提高調(diào)整管的散熱效率，有效提高了電流穩(wěn)定程度。
　　最后，對(duì)所研制的恒流源樣機(jī)輸出