论文摘要：高稳定度恒流源功耗均衡与基准电压源的研究

恒流源的应用领域非常广泛，例如计量领域、半导体器件的性能测试、传感器应用、电子光学设备、化学加工装置等。一般需要输入电流稳定的场合，都采用恒流源供电。在许多大型仪器设备中，如CT断层扫描仪、粒子加速器、透射电子显微镜等，为克服由于采用稳压电源供电造成供电电流变化继而导致磁场不稳定的缺点，必须采用高稳定度的恒流源供电。目前，国内大电流、大功率、高稳定度的恒流源的研制尚处于探索阶段。因此，研究大功率、高稳定度、高精度恒流源对促进我国恒流源技术以及大型精密仪器的进步和发展具有重要的战略意义。本文以一款应用于稳定磁场产生的大电流、大功率、高稳定度的恒流源为研究对象，首先分析了该恒流源系统的各部分组成原理，详尽介绍了前置稳压电路和稳流电路的构成和工作原理，建立了恒流源的传递函数模型，讨论了影响恒流源输出电流稳定度的因素，然后研究了电流输出功率模块的功耗均衡问题，最后设计了一款高稳定度的基准电压源。本文的主要研究内容和成果如下： 1、完成了恒流源的总体组成结构分析，对恒流源的+100V前置稳压电路和稳流电路的原理给予了深入的分析，建立了恒流源的传递函数模型，详细讨论了各影响因素与恒流源输出电流相对变化之间的关系，得到了影响恒流源稳定度的直接影响因素和间接影响因素，并且具体分析了采样电阻的技术难点和设计方案。 2、分析了恒流源的电流输出功率模块的原理，深入研究了功耗不均衡现象，针对达林顿连接，改善了电路结构，提高了器件的温度稳定性；针对晶体管并联出现的电流集中，提出了增强电路负反馈和换用MOSFET的方案，理论上分析了可行性，实验证明方案切实有效。 3、 深入研究了高稳定度恒流源电路的基准电压源，分析了各部分电路的设计原理，详细讨论了各部分影响输出电压稳定度的因素，阐述了关键元器件的选型和实际设计PCB板的具体注意事项。设计的基准电压源的稳定度满足要求。

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