[实用新型]一种适用于强感性负载的高精度调压式恒流源系统

说明书

本实用新型公开一种适用于强感性负载的高精度调压式恒流源系统，包括MCU、AD/DA模块、开关电源、恒流源电路、补偿电容C、反馈分压电阻；MCU与DA模块连接，用于产生基准电压信号；DA模块与恒流源电路连接，用于使基准电压信号通过恒流源电路转换成电流信号；恒流源电路内具有高精度采样电阻，高精度采样电阻与AD模块连接，用于使电流信号通过高精度采样电阻转换成测量电压信号后送给AD模块进行模数转换；补偿电容C分别与开关电源、恒流源电路、反馈分压电阻连接，用于对开关电源、恒流源电路、反馈分压电阻组成的环路相位进行补偿；开关电源与反馈分压电阻连接，开关电源与恒流源电路连接，开关电源通过反馈分压电阻维持恒流源电路调整管源极电压恒定。

技术领域

本发明属于直流电机驱动器技术领域，具体涉及一种适用于强感性负载的高精度调压式恒流源系统。

背景技术

在工业控制领域，恒流源的精度和稳定度是测量系统的性能好坏的关键。将来高性能的程控恒流源将会有越来越广泛的应用。研究主要针对目前市场上宽范围、高精度的恒流源价格高昂、体积大，恒流源功耗大且大部分不适用于强感性负载，无法满足驱动电机线圈的要求。故在基本恒流源的电路基础之上，通过不断的完善和改进，进一步设计出为工业励磁线圈等强感性负载提供高精度、宽动态范围的程控电流源。在测试系统中，多采用电流型运放来输出给定电流。虽然精度能达到uA甚至于nA级别，但其动态调节范围过窄，一般不会超过100mA。另外，为了保证输出电流的精度和稳定度，电路一般会加装大面积的散热器和大面积PCB板，不适合嵌入式等便携式设备。而对于励磁线圈和感性负载而言，电流动态范围一般超过2.5A，输出电压超过50V且稳定度在10-3级才具备竞争力。此外市场上大部分的精密恒流源不能完美适应电感性负载。当携带电感负载时，其准确度等级不能达到其精度。强感性负载由于电流滞后性会引起系统的不稳定，原因在于运放反向输入端电压也存在滞后，从而增加了反馈回路的高频相移，导致自激振荡，现有技术如申请号为CN201810941862.2的专利文献公开了一种适用于感性负载的双极型高精度恒流驱动系统及方法提供了一种解决方案，但其基于精密误差运放放大器和功率运放放大器的复合进行负反馈放大，结构较为复杂，在高动态范围技术方面电路功耗过大，功率密度低。

针对以上技术问题，故需对其进行改进。

发明内容

基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种适用于强感性负载的高精度调压式恒流源系统。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种适用于强感性负载的高精度调压式恒流源系统，包括MCU、AD/DA 模块、开关电源、恒流源电路、补偿电容C、反馈分压电阻；所述MCU与DA 模块连接，用于产生基准电压信号；所述DA模块与恒流源电路连接，用于使所述基准电压信号通过恒流源电路转换成电流信号；所述恒流源电路内具有高精度采样电阻，所述高精度采样电阻与AD模块连接，用于使电流信号通过高精度采样电阻转换成测量电压信号后送给AD模块进行模数转换；所述补偿电容C分别与开关电源、恒流源电路、反馈分压电阻连接，用于对开关电源、恒流源电路、反馈分压电阻组成的环路相位进行补偿；所述开关电源与反馈分压电阻连接，所述开关电源与恒流源电路连接，所述开关电源通过反馈分压电阻维持恒流源电路调整管源极电压恒定。

作为优选方案，所述反馈分压电阻包括R_FB1、R_FB2。

作为优选方案，所述恒流源电路包括电阻R1、滤波电容C1，电阻R1、滤波电容C1与补偿电容C配合进行强感性负载频率网络补偿。

作为优选方案，所述AD/DA模块包括ADC芯片和DAC芯片。

作为优选方案，所述恒流源系统还包括PC机,所述MCU与PC机通讯进行定时串口收发，接受PC机程控电流数据和发送采样电流数据，在程序中与 ADC芯片和DAC芯片进行数据交互，通过OLED显示实际程控输出电流和预设值。