具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，通过增加针对大功率N沟道场效应管开启电压的预处理措施，适当提高了功率场效应管的初始栅极电压，由于采用上述的技术解决方案与现有技术相比，本发明专利技术的积极效果为：加快了功率场效应管的导通速度，提高了功率场效应管驱动电路的驱动效率，改善了功率数控恒流源的动态响应性能，因此本发明专利技术具有很大的实用优势；此外，本发明专利技术还可根据使用条件灵活调整加载在功率场效应管的初始栅极电压，以适用各种不同的功率场效应管应用需要；采用常用的电子元器件实现，器件易于采购，具有良好的应用前景。

Numerical control constant current source device with pre processing function of open voltage

The present invention relates to a pretreatment function turn-on voltage control constant current source device, through the increase of high-power N channel field-effect tube pretreatment measures the turn-on voltage, an appropriate increase in the initial power grid voltage of the field-effect transistor, due to the adoption of the above technical solution scheme compared with the existing technology, the beneficial effects of the invention as to speed up the power MOSFET conduction speed, improves the driving efficiency of the driving circuit of the power MOSFET, the dynamic performance of improved power control constant current source, so the invention has great practical advantages; in addition, the invention also can be the initial gate voltage in power field effect tube under the conditions of use flexible adjustment of load to power, suitable for various FET application needs; the use of electronic components commonly used devices, easy to purchase, good Application prospect.

【技术实现步骤摘要】
具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置
本专利技术涉及仪器仪表和电子测量领域，尤其是一种具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，可广泛应用于开关电源、线性电源、电子负载和直流电阻测量等仪器仪表或设备中。
技术介绍
数控恒流源是一种常用的电子电路，在电力电子设备老化、线性电源、开关电源、电子负载、过流检测等场合中广泛应用。常见的数控恒流源如附图1所示，以运算放大器为核心的电路组成了一个深度负反馈，采用大功率N沟道增强型绝缘栅场效应管作为电流转换元件以满足大电流输出的要求；附图2为N沟道增强型绝缘栅场效应管的转移特性曲线和输出特性曲线，根据附图2可知，由于开启电压UGS(th)的存在，只有栅极-源极之间的电压高于UGS(th)时，场效应管才能起到控制漏极电流大小的作用。由于开启电压UGS(th)的存在，电路开启初始的一段时间运算放大器输出电流对场效应管电容充电的作用，这部分能量仅仅在于克服场效应管的转移特性曲线中开启电压UGS(th)的影响，导致场效应管导通速度慢，场效应管驱动电路的驱动效率较低，特别的降低大功率恒流源的动态响应性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提出一种具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：包括微处理器单元MCU、控制单元FPGA、数模转换单元DAC1、数模转换单元DAC2、同相比例放大器单元、反相比例放大器单元、误差放大器单元、扩流电路单元、开启电压设置单元、差分电路单元、功率场效应管单元、电压源VCC、量程电阻和负载；微处理器单元MCU连接到控制单元FPGA，控制单元FPGA连接到数模转换单元DAC1和数模转换单元DAC2；数模转换单元DAC1连接到同相比例放大器单元，同相比例放大器单元连接到误差放大器单元，误差放大器单元连接到扩流电路单元的输入端，扩流电路单元的输出端连接到场效应功率管的栅极，场效应功率管的漏接连接电压...

【技术特征摘要】
1.一种具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：包括微处理器单元MCU、控制单元FPGA、数模转换单元DAC1、数模转换单元DAC2、同相比例放大器单元、反相比例放大器单元、误差放大器单元、扩流电路单元、开启电压设置单元、差分电路单元、功率场效应管单元、电压源VCC、量程电阻和负载；微处理器单元MCU连接到控制单元FPGA，控制单元FPGA连接到数模转换单元DAC1和数模转换单元DAC2；数模转换单元DAC1连接到同相比例放大器单元，同相比例放大器单元连接到误差放大器单元，误差放大器单元连接到扩流电路单元的输入端，扩流电路单元的输出端连接到场效应功率管的栅极，场效应功率管的漏接连接电压源VCC，场效应管的源极连接到量程电阻Rs的一端，量程电阻Rs的另一端连接到负载RL，负载RL的另一端接地，差分放大器单元的同相输入端连接量程电阻Rs的一端和场效应管的源极，误差放大器的反相输入端与量程电阻Rs的另一端和负载RL的一端相连接，误差放大器单元的输出端连接到误差放大器的另一路输入端；数模转换单元DAC2的输出端连接到同相放大器单元的输入端，同相放大器单元的输出端连接到开启电压设置单元的输入端，开启电压设置单元的输出端连接到误差放大器单元的输出端和扩流电路单元的输入端。2.如权利要求1所述的具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：所述的微处理器单元MCU与控制单元FPGA相连，实现微处理器单元与FPGA单元之间的通讯；其中，所述的微处理器单元与上位机相连，接收上位机发出的控制指令；所述控制单元FPGA通过同步串行通讯总线SPI1连接串行输入数模转换单元DAC1和数模转换单元DAC2，数模转换单元DAC1的输出连接反相比例放大器单元，数模转换单元DAC1和数模转换单元DAC2的输出电压为都为正电压，实现数字量到模拟量的转换。3.如权利要求1所述的具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：所述数模转换单元DAC1的输出连接到反相比例放大器单元的输入端，反相比例放大器单元的输出端连接到误差放大器单元的一路输入端，作为数控恒流源的输入基准电压；误差放大器单元、扩流电路单元、功率场效应管、量程电阻Rs、误差放大器单元组成一个深度负反馈电路；基准电压可调节电流源装置输出电流的强度。4.如权利要求1所述的具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：所述数模转换单元DAC2的输出连接到同相比例放大器单元的输入端，同相比例放大器单元的输出端连接到开启电压设置单元的输入端，同相比例放大器单元的输出电压作为开启电压设置单元的参考电压，开启电压设置单元的输出端连接误差放大器单元的输出端和扩流电路单元的输入端，实现对功率场效应管的栅极电压预处理。5.如权利要求1所述的具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：所述开启电压设置电路单元与误差放大器单元共同工作实现场效应管栅极电压的预处理设置。6.如权利要求5所述的具有开启电压预处理功能的数控恒流源装置，其特征在于：所述开启电压设置电路单元包括比较器U1、运算放大器U2、+15V电源电压和-15...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵浩华，高志齐，孙伯乐，刘瑜，王怒，
申请(专利权)人：常州同惠电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32