可用于电感负载的精密可调恒流源

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20131345工程硕士学位论文可用于电感负载的精密可调恒流源学位申请人：韩金铎指导教师：韩冰副教授方立德教授学位类别：工程硕士学科专业：仪器仪表工程授予单位：河北大学答辩日期：二〇一五年五月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C.:NO:20131345ADissertationfortheDegreeofM.EngineeringAprecisionadjustableConstantCurrentSourcecanbeusedoninductiveLoadsCandidate：HanJinduoSupervisor：A.P

2、.HanBingProf.FangLideAcademicDegreeAppliedfor：InstrumentandMeterEngineeringSpecialty：MasterofEngineeringUniversity：HebeiUniversityDateofOralExamination：May,2015摘要摘要本文介绍了一种基于低负载系数采样电阻的、可用于电感负载的精密可调恒流源的设计方案。文章首先分析了恒流源基本原理与串联负反馈式恒流源电路，论述了影响恒流源稳定度的主要因素以及误差分配原则，然后介绍了可用于电感负载的可调精密恒流源的基本框架，主要包括：低负荷系数采样电阻以及

3、基准电压模块、单片机最小系统、主电源模块、调整管压降反馈电路、保护与补偿电路电源管理电路以及电流测试电路。该设计主要完成了以下工作：第一，制成了可以输出0-10V之间任意电压值的高精-07度电压基准模，短时间内输出电压的相对标准差达2.34×10，电压稳定度（时间漂移）-08为3.4×10V/h。将其作为恒流源的电压参考源，最终实现了0-1A可调功能。第二，完-07成了1Ω低负荷系数采样电阻的测试与制作，通过实验测得其负载系数为3.58×10Ω/W，温度系数为0.34ppm/℃，长期稳定性为±0.48ppm/3000h。第三，通过设计感性负载补偿电路、调整电路结构、调整控制算法，最终使恒流源

4、适用于感性负载。第四，设计了主电源控制方法，实现了恒流源的自动调节，最终使得本设计在输出0-1A之间任何电流、携带300W以下任何负载都能保证同样的精度。第五，设计了调整管压降反馈电路，单片机通过监视调整管压降控制主电源输出电压，实现了调整管压降的自动控制，解决了由于负载变化引起的调整管漏源电流下降所导致的电流漂移。-7最终的测试结果表明，正常工作时设备的输出1A电流相对标准差为2.97×10，电-7流稳定度（时间漂移）为-3.6×10/30min，可调恒流源的微分非线性为0.59LSB，最大负载能力300W，输出阻抗120MΩ。关键词可调恒流源感性负载高稳定性电压基准IAbstractAb

5、stractThispaperdescribesadesignofaprecisionadjustableconstantcurrentsourcebasedonalowloadcoefficientresistancewhichcanbeusedonaninductiveload.Thearticlefirstanalyzesthebasicprinciplesoftheconstantcurrentsourceandtheserialfeedbackconstantcurrentcircuit,thendiscussedthemainfactorsaffectingthestabilit

6、yoftheconstantcurrentsourceandtheerrordistributionprinciple.Thearticleintroducesthebasicframeworkoftheprecisionadjustableconstantcurrentsourcewhichincludestheserialfeedbackconstantcurrentcircuit,lowloadfactordistributedsamplingresistor,voltagereferencemodule,thesmallestsingle-chipsystem,themainpowe

7、rsupplymodule,theregulatorfeedbackcompensationcircuit,protectionandcompensationcircuitandpowermanagementcircuitandcurrenttestcircuit.Severalworkwasfinishedinthispaper.Firstly,Imadeaprecisionvoltagereference