一种高稳定度直流电流源及控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种高稳定度直流电流源及控制系统，直流电流源包括数字外环控制和模拟内环控制两个部分，加上独立的辅助电源稳定度调整控制环路，保证了直流电源的稳定度；数字外环由高性能嵌入式控制器与AD/DA器件构成智能控制环路，快速调节电流稳态输出；模拟内环由硬件PI调节器构成电流串联负反馈电路，抑制干扰并提高输出电流精度。辅助电源输出电压自动补偿系统可消除压控恒流源输出电流的漂移。直流电流源输出采用直流稳压扩流电路及功率放大电路实现满足要求的大功率输出。该电流源输出稳定度可达到50ppm/min，输出达到10A，带负载能力强，适合于检定直流校验仪等要求高稳定性直流电流源的场合。性直流电流源的场合。性直流电流源的场合。

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定度直流电流源及控制系统


[0001]本专利技术涉及电子
，特别是涉及一种高稳定度直流电流源及控制系统。

技术介绍

[0002]直流电流源作为直流电源的一个分支，用于提供稳定可靠的直流负载电流，被广泛地应用在工程技术、科研部门和计量检测中，具有很强的实用价值。高性能直流电源是直流互感器校验仪溯源的核心组件，需要满足精度高、稳定度高及纹波系数小等要求；目前国内外已有各种型号的直流电源，但在直流校验仪溯源领域中对直流电源的稳定度和可靠性提出越来越高的要求，目前高稳定度直流电源多为国外垄断，价格高昂，国内外在商用恒流源还存在各种应用方面的问题，在输出电流范围、长期稳定性以及纹波系数等方面很难全面满足直流校验仪的溯源要求。本专利技术主要解决国产直流电流源的稳定度不足以及国外同类产品价格过高的问题，提出一种稳定性优于50ppm/min、输出电流达10A的应用于直流校验仪整体校准的直流电流源解决方案。
[0003]高精度程控直流源在直流电源市场的占有率逐步提升，国内厂商生产的直流电流源一般输出范围窄、稳定度较差，主要适用于一些要求不高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高稳定度直流电流源，其特征在于，包括：辅助电源模块、数字外循环模块及模拟内循环控制模块；所述辅助电源模块分别与所述数字外循环模块及所述模拟内循环控制模块电连接；所述数字外循环模块与所述模拟内循环控制模块电连接；所述辅助电源模块包括：稳压扩流电路及调整管压降控制电路；所述稳压扩流电路与所述调整管压降控制电路电连接；所述数字外循环模块包括：通信接口、嵌入式处理器、数模转换电路及模数转换电路；所述通信接口与所述嵌入式处理器电连接，所述嵌入式处理器与所述模数转换电路连接，所述模数转换电路与所述嵌入式处理器连接；所述调整管压降控制电路与所述嵌入式处理器电连接；所述模拟内循环控制模块包括：量程切换电路、V/I转换电路、功率输出电路及调理电路；所述数模转换电路与所述量程切换电路电连接，所述量程切换电路与所述V/I转换电路电连接，所述V/I转换电路与所述功率输出电路及调理电路电连接，所述功率输出电路及调理电路与所述调理电路电连接；所述调整管压降控制电路与所述量程切换电路电连接。2.如权利要求1所述的一种高稳定度直流电流源，其特征在于，所述辅助电源模块包括：所述辅助电源模块，用于将220V交流电压通过整流、滤波及稳压后为所述高稳定度直流电流源提供稳定的电压。3.如权利要求1所述的一种高稳定度直流电流源，其特征在于，所述稳压扩流电路包括：三端稳压芯片U1、至少两个并联于所述三端稳压芯片U1两侧的三极管及P沟道增强型MOS管；所述三端稳压芯片U1的输入端通过电阻R
T
接入电压输入端，所述三端稳压芯片U1的输出端连接负载电路，所述三端稳压芯片U1的接地端通过电阻R
B
接地；所述三极管的发射极通过电阻R
N
连接所述三端稳压芯片U1的输入端，所述三极管的基极与所述三端稳压芯片U1的输入端连接，所述三极管的集电极与所述三端稳压芯片U1的输出端连接；所述P沟道增强型MOS管的漏极和源极均分别连接于所述电阻R
B
的两端，所述P沟道增强型MOS管的栅极接入栅源电压；当负载电流增大时，所述电阻R
T
两端的电压增大，所述三极管对电压进行分流。4.如权利要求3所述的一种高稳定度直流电流源，其特征在于，所述稳压扩流电路还包括：并联于三端稳压芯片两侧的二极管D1；所述二极管D1的阳极连接所述三端稳压芯片的输出端，所述二极管D1的阴极连接所述三端稳压芯片的输入端。5.如权利要求4所述的一种高稳定度直流电流源，其特征在于，所述稳压扩流电路还包括：电容C10、电容C11、电容C12及电容C13；所述电容C10一端连接所述电阻R
T
，另一端连接电阻R
B
；所述电容C11一端连接所述电阻R
T
，另一端连接电阻R
B
；所述电容C12一端连接所述三端稳压芯片U1的输出端，另一端连接电阻R
B
；所述电容C12一端连接所述三端稳压芯片U1的输出端，另一端连接电阻R
B
。6.如权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘峰，招景明，冯浩洋，杨雨瑶，祁舒喆，李金莉，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司计量中心，
类型：发明
国别省市：