專(zhuān)利名稱(chēng)：高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流產(chǎn)品領(lǐng)域，尤其涉及一種高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流 裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代化科技的發(fā)展，社會(huì)上對(duì)高精度儀器儀表的要求也越來(lái)越高，而在標(biāo)準(zhǔn)直流電 流源領(lǐng)域中，目前市場(chǎng)上流行的標(biāo)準(zhǔn)直流電流源都是在30A以下，所采用的技術(shù)都是使用霍 爾傳感器采樣或者將大電流流過(guò)采樣電阻直接采樣電壓，通過(guò)歐姆定律^U/R來(lái)保證電流指 標(biāo)，但是霍爾傳感器的敏感度太低，因此很難得到高穩(wěn)定性的直流大電流輸出；使用采樣電 阻則面臨電阻發(fā)熱而導(dǎo)致電阻本身阻值的變化，若減小采樣電阻則將導(dǎo)致采樣電壓過(guò)低，抗 煩擾性能差，這些問(wèn)題導(dǎo)致現(xiàn)有直流電流源大電流的技術(shù)指標(biāo)難以提高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置， 解決了標(biāo)準(zhǔn)直流電流源的大電流輸出問(wèn)題。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)和制造高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，包 括標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊以及輸出模塊；所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊 以及輸出模塊進(jìn)行電連接。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路包括信號(hào)處理模塊、電流放大模塊以及 反饋采樣模塊。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述信號(hào)控制模塊設(shè)有單一標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)模塊或/和獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn) 控制信號(hào)模塊。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路為獨(dú)立工作系統(tǒng)，所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支 路由至少一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路構(gòu)成。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路還設(shè)有電流補(bǔ)償模塊；所述電流補(bǔ)償模 塊和輸出模塊進(jìn)行連接；所述電流補(bǔ)償模塊為反偏電流用于抵消漏電流；所述反偏電流和所 述漏電流具有相同的變化比率。
本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述反饋采樣模塊為數(shù)字閉環(huán)反饋采樣模塊以便獲取高保真反 饋信號(hào)。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述反饋采樣模塊中通過(guò)軟件控制的A/D模數(shù)采樣獲取高保真的閉環(huán)型號(hào)，并根據(jù)輸出的漂移狀態(tài)動(dòng)態(tài)的調(diào)整信號(hào)輸出。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路的電流和所述信號(hào)控制模塊的標(biāo)準(zhǔn)控制 信號(hào)大小保持對(duì)應(yīng)；所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路的電流在所述輸出模塊中進(jìn)行合流后輸出。本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)的是所述電流補(bǔ)償模塊為單一電流補(bǔ)償模塊或/和獨(dú)立電流補(bǔ)償模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)直流電流功放支路，可根據(jù)實(shí)際情況非常方 便的進(jìn)行擴(kuò)展，可輸出更大的高指標(biāo)直流大電流，提高了電路的性噪比，增強(qiáng)了整體的抗干 擾能力，擁有高信噪比的反饋信號(hào)組成數(shù)字閉環(huán)，可大大加強(qiáng)電路的可重復(fù)性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性


圖1是本發(fā)明高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的描述。如圖l， 一種高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模 塊1以及輸出模塊3;所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊1以及輸出模塊3進(jìn)行電連接。 所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路包括信號(hào)處理模塊21、電流放大模塊22以及反饋采樣模塊23。所述信號(hào)控制模塊21設(shè)有單一標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)模塊或/和獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)模塊；可以根據(jù)實(shí)際情況，為每條標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路配置獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)，也可以將整個(gè)大電流裝置 配置單一的標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)模塊。所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路為獨(dú)立工作系統(tǒng)，所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路由至少一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路2構(gòu)成，通過(guò)增加標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路2的方式進(jìn)行疊加從而實(shí)現(xiàn)電流的疊加，進(jìn)而 生成大電流輸出。所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路還設(shè)有電流補(bǔ)償模塊24;所述電流補(bǔ)償模塊24和輸出模塊3進(jìn)行 連接；所述電流補(bǔ)償模塊24為反偏電流用于抵消漏電流；所述反偏電流和所述漏電流具有相 同的變化比率。所述電流補(bǔ)償模塊24為單一電流補(bǔ)償模塊或/和獨(dú)立電流補(bǔ)償模塊，可根據(jù) 實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)。所述反饋采樣模塊23為數(shù)字閉環(huán)反饋采樣模塊以便獲取高保真反饋信號(hào)。 所述反饋采樣模塊23中通過(guò)軟件控制的A/D模數(shù)采樣獲取高保真的閉環(huán)型號(hào)，并根據(jù)輸 出的漂移狀態(tài)動(dòng)態(tài)的調(diào)整信號(hào)輸出。所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路的電流和所述信號(hào)控制模塊l的標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)大小保持對(duì)應(yīng)；所 述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路的電流在所述輸出模塊3中進(jìn)行合流后輸出。由于本裝置中的各電流支路均可獨(dú)立工作，徹底解決了不均流向問(wèn)題；由于各個(gè)支路均 為獨(dú)立工作系統(tǒng)，因此流經(jīng)每條支路的電流大小只和標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)的大小有關(guān)；而由于各支 路流過(guò)的電流很小，且配有特殊的采樣模塊，因此在內(nèi)損允許的范圍內(nèi)可以大大提高采樣值 ，從而提高了性噪比。由于電路元器件的生產(chǎn)工藝的限制和器件的參數(shù)誤差，任何電路不可 避免的存在漏電流，因此導(dǎo)致了在標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)為零時(shí)不可避免的有電流輸出，且該電流紋 波非常大，這就影響了標(biāo)準(zhǔn)功率源的線(xiàn)性度和穩(wěn)定度，并且不能獲得我們要求的零電流輸出 。另外，由于器件相對(duì)于溫度的變化而產(chǎn)生的參數(shù)漂移也不可避免的引起輸出的漂移。本發(fā) 明中包含有電流補(bǔ)償模塊，專(zhuān)門(mén)用于消除漏電流和溫漂造成的輸出電流不穩(wěn)定。采用電流疊 加原理，為電路本身加入一足夠大的反偏電流抵消漏電流；并且該反偏電流可隨溫度的變化 和漏電流保持相同的變化比率，保證整體電路中的電流矢量和為一恒定值。本發(fā)明高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置設(shè)有數(shù)字閉環(huán)，由于其強(qiáng)抗干擾能力，所以能 獲得高保真反饋信號(hào)，能實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)輸出端口，并根據(jù)端口輸出的變化實(shí)時(shí)的調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)控制 信號(hào)，從而使輸出始終為一恒定值，且能得到非常好的重復(fù)性(即每次要求輸出同一電流時(shí) ，實(shí)際測(cè)量值也相同)。通過(guò)軟件控制的A/D采樣獲取高保真的閉環(huán)型號(hào)，根據(jù)輸出的輕微 漂移，軟件動(dòng)態(tài)的調(diào)整信號(hào)輸出，即可實(shí)時(shí)的保證整體輸出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。綜上所述，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法實(shí)際上是將大電流分解成多路可以保證其指標(biāo)的小電流， 然后再通過(guò)合流形成高指標(biāo)的大電流。不僅解決了因電路內(nèi)損而導(dǎo)致的控制偏差，也增大了 系統(tǒng)的整體抗干擾能力，同時(shí)也可以根據(jù)實(shí)際需要很方便擴(kuò)展。本發(fā)明適用于需要高技術(shù)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)直流大電流系統(tǒng)，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)直流小電流系統(tǒng)也同樣 適用。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā)明 的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本 發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在于包括標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊(1)以及輸出模塊(3)；所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊(1)以及輸出模塊(3)進(jìn)行電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在于所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路包括信號(hào)處理模塊(21)、電流放大模塊(22)以及反饋采樣模塊 (23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在 于所述信號(hào)控制模塊(21)設(shè)有單一標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)模塊或/和獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在 于所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路為獨(dú)立工作系統(tǒng)，所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路由至少一個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在 于所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路還設(shè)有電流補(bǔ)償模塊(24);所述電流補(bǔ)償模塊(24)和輸出模塊(3)進(jìn)行連接；所述電流補(bǔ)償模塊(24)為反偏電流用于抵消漏電流；所述反偏電流和所述漏電流具有相同的變化比率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在 于所述反饋采樣模塊(23)為數(shù)字閉環(huán)反饋采樣模塊以便獲取高保真反饋信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在于所述反饋采樣模塊(23)中通過(guò)軟件控制的A/D模數(shù)采樣獲取高保真的閉環(huán)型號(hào)，并根據(jù) 輸出的漂移狀態(tài)動(dòng)態(tài)的調(diào)整信號(hào)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在 于所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路的電流和所述信號(hào)控制模塊(l)的標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)大小保持對(duì)應(yīng)； 所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路的電流在所述輸出模塊(3)中進(jìn)行合流后輸出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，其特征在 于所述電流補(bǔ)償模塊(24)為單一電流補(bǔ)償模塊或/和獨(dú)立電流補(bǔ)償模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流產(chǎn)品領(lǐng)域，其公開(kāi)了一種高精度標(biāo)準(zhǔn)直流電流源大電流裝置，包括標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊以及輸出模塊；所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路、信號(hào)控制模塊以及輸出模塊進(jìn)行電連接。所述標(biāo)準(zhǔn)直流功放支路包括信號(hào)處理模塊、電流放大模塊以及反饋采樣模塊。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)直流電流功放支路，可根據(jù)實(shí)際情況非常方便的進(jìn)行擴(kuò)展，可輸出更大的高指標(biāo)直流大電流，提高了電路的性噪比，增強(qiáng)了整體的抗干擾能力，擁有高信噪比的反饋信號(hào)組成數(shù)字閉環(huán)，可大大加強(qiáng)電路的可重復(fù)性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)G05F1/46GK101634867SQ20091030321
公開(kāi)日2010年1月27日 申請(qǐng)日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月12日
發(fā)明者維 盧 申請(qǐng)人:深圳市科陸電子科技股份有限公司