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，在科學研究和工業(yè)領域都有廣泛的應用。尤其是輸出高穩(wěn)定度大電流的恒流源，在超導磁體、航空航天、直流充電和精密測量等領域都有著迫切的需求。中國計量科學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準源，而目前大多數的恒流源產品輸出電流范圍小，且輸出大電流時穩(wěn)定度不高，難以滿足高精度測量和其它對電流穩(wěn)定度要求較高的應用場合。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、流源設計方案，主要進行了以下幾方面的研究工作：
　　1、對恒流源的國內外研究現(xiàn)狀進行分析，結合線性穩(wěn)流電路和開關型穩(wěn)流電路的優(yōu)缺點，提出一種采用開關電源前級預穩(wěn)壓、后級加線性穩(wěn)流電路調整的組合調整型恒流源設計方案。設計了基于串聯(lián)負反饋的線性穩(wěn)流電路，對輸出電流進行實時調整，保證電流穩(wěn)定度水平達到10ppm以內，并對電路中關鍵部件的選型和其對輸出電流穩(wěn)定度的影響進行了分析。
　　2、設計研制了高穩(wěn)定度參考電壓發(fā)生模塊。其中基準

3、電壓采用高穩(wěn)定度基準電壓芯片提供，并由單片機控制高精度DA轉換芯片產生可調的參考電壓。經測試該模塊輸出0.1~0.3V參考電壓的穩(wěn)定度水平優(yōu)于5ppm。
　　3、針對大電流輸出時功耗大、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整管，對影響功率MOSFET并聯(lián)均流工作的因素進行了系統(tǒng)分析，并設計了風冷散熱裝置提高調整管的散熱效率，有效提高了電流穩(wěn)定程度。
　　最后，對所研制的恒流源樣機輸出