超高稳定度电源研制
精密高压稳压电源的研究与设计
如 图 ｌ 示 。２ 工 频 电 压 经 稳 压 变 压 器 交 流 预 稳 压 所 ２ ０Ｖ
后 ， 给 电 源 系 统 各 单 元 电 路 交 流 供 电 。稳 压 变 压 器 具 有 交 再
收 稿 日期 ：０ １ ０ — ４ ２ １－ ５ ２ 稿 件 编 号 ：０ １ ５ ９ ２ １０ ０ ９
由 于 正 弦 振 荡 器 输 出不 存 在 尖 峰 脉 冲 。 以 有 效 地 降低 了 输 所 出纹 波 。振 荡 器 的 振 荡 频 率 越 高 ， 出纹 波越 小 ， 且 便 于 升 输 并
压 变 压 器 的 小 型 化 设 计 ，在 兼 顾 振 荡 频 率 稳 定 的 情 况 下 ， 振 荡频 率设 计 为 ５ｋ 。 Ｈｚ
可 靠 ， 电子 束 曝 光 机 制 版 精 度 的 提 高 提 供 了 必 备 条 件 。 为
１ 电 源 系 统 总体 设 计 方 案
该 电 源 系统 总体 设 计 原 理 框 图如 图 １所 示 ， 主 要 特 点 其 如下所 述。
１ ． 采 用 交 流 稳 压 器 进 行 前 级 交 流 预 稳 １
式 中 ： ＝ ： ， 微 分 时 间 常 数 ； ＝ 尺 ＋ ：Ｃ， 积 分 时 Ｃ 是 （ Ｒ ） 是 间 常数 。
Ｒ１
图 ３ 分 散 补 偿 网络 结 构
Ｆ ｇ Ｎｅ ｗ ｒ ｆ ｄ ｓ ｅｓ ｄ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉｎ ｉ ．３ ｔ ｏ ｋ ｏ ｉｐ ｒ ｅ ｏ ｅ ｓ ｔｏ
广１ ： ＿ ：： ！竺： ｌ
＝ 丽
．
ｌ。— 。。— 。。 。。 。。 。。 。
网
，
． Leabharlann 卤 奉卜 犀 嗫 曲 ．
图 １ ３ Ｖ 精 密 高 压 电源 原 理 框 图 ０ｋ
基于单片机控制的多用途高效率智能电流源的研制
基于单片机控制的多用途高效率智能电流源的研制【关键词】msp430；恒流源；高效率0 引言伴随着低压直流用电设备的不断增加和更新换代的今天，直流供电电源等设备也必将得到发展。
恒流源可以广泛应用于电子负载、充电器等生产场合，市场前景广阔。
随着电子技术的发展、数字电路应用领域的扩展，现今社会，人们越来越追求产品的智能化，对于电子设备，精密度稳定度是最重要的。
性能好的电子设备，首先离不开稳定的电路，电源稳定度越高，设备和外围条件越优越，那么设备的寿命更长。
基于此，人们对智能恒定电流器件的需求越来越迫切，当今社会，数控恒压技术已经很成熟，但是恒流方面技术刚刚起步且有待发展，高性能的可调智能电流源器件的开发和应用存在巨大的发展空间。
本项目是基于（zl200710012396.1）发明专利《用负载悬浮控制电路的可调电流源装置》[1]的应用研制。
研制出一种由单片机控制的高效率智能电流源，稳定输出可调电流源，可实际应用于需要高效率高稳定度低功耗恒流源的领域。
1 电路设计实现单片机控制的智能可调电流源，单片机的控制和恒流源的实现是核心的两部分，通常采用通过单片机通过按键控制da输出给定电流，恒流源工作，达到稳定的直流，单片机进行检测，反馈调节，使整个系统成为一个完整的闭环。
1.1 恒流源的设计1.1.1 恒流源电路原理分析恒流源是输出电流保持恒定的电流源，而理想的恒流源应该具有以下特点：不因负载（输出电压）变化而改变；不因环境温度变化而改变；内阻为无限大（以使其电流可以全部流出到外面）。
能够提供恒定电流的电路即为恒流源电路。
现在技术上基本上采用压控恒流源。
q1为电流给定调整管，r3为电流取样电阻，r1提供基准电压 uref 来控制给定电流的大小。
通过r3两端的电压的大小，来调整场效应管q2的开关量。
如果负载rl减小，il增大，则u（r3）变大，q1开关量减小，从而使il降低，反之，则il升高。
实现了电压控制恒流。
电子元器件设计与制造成功案例和最佳实践分享
电子元器件设计与制造成功案例和最佳实践分享电子元器件设计与制造在现代科技领域中扮演着重要角色。
不断进化的科技市场对于高质量、高性能的电子元器件需求不断增加，因此成功的设计和制造案例以及最佳实践分享对于业界来说至关重要。
本文将介绍一些电子元器件设计与制造方面的成功案例，探讨其中的经验和教训，以期为读者提供参考和启示。
一、高稳定性电源设计与制造成功案例分享1. 案例描述：某公司在设计和制造高稳定性电源方面取得了巨大成功。
他们的电源产品经过精心设计，具有出色的电压稳定性和噪音性能。
这一成功案例成为了业界的范例，激发了其他公司对于高稳定性电源设计的关注。
2. 设计与制造要点：a) 有效的滤波：该公司在电源设计中采用了先进的滤波技术，有效地降低了输入和输出噪音水平，从而提高了电源的稳定性。
b) 精心选择元器件：公司在元器件选择上严格筛选，寻找高质量、高性能的元器件。
合理的元器件匹配和优化电路设计实现了高效能的电源。
3. 最佳实践分享：通过这个案例，我们可以得出一些关键的实践经验：a) 电源设计中，滤波是关键。
优秀的滤波电路可以显著提高电源的稳定性。
b) 元器件的选择非常重要。
应选取高性能、高质量的元器件，并进行合理的匹配和组合设计。
二、可靠性考虑在电子元器件设计与制造中的最佳实践分享1. 实践背景：可靠性是电子元器件设计与制造中至关重要的考虑因素。
一家电子公司通过对可靠性的充分考虑，成功地设计和制造出了高可靠性的产品。
2. 设计与制造要点：a) 优化电路设计：该公司在电路设计过程中，注重优化电路结构和元器件布局，降低电路故障风险，并提高产品的可靠性。
b) 质量控制与测试：公司严格落实质量控制流程，确保每一个环节都符合质量标准。
另外，他们还使用了高质量的测试设备来验证产品的可靠性。
3. 最佳实践分享：以下是该公司成功实践中的一些启示：a) 可靠性是设计与制造过程中不可忽视的因素。
应在设计初期就考虑并优化可靠性相关因素。
稳压电源的设计与制作-毕业设计
稳压电源的设计与制作学生：XX 指导教师：XX摘要：随着电子技术的高速发展，电子系统的应用领域越来越广泛，电子设备的种类也越来越多，电子设备与人们的工作、生活的关系益密切。
任何电子设备都离不开可靠的电源，它们对电源的要求也越来越高。
特别是随着小型电子设备的应用越来越广泛，也要求能够提供稳定的电源，以满足小型电子设备的用电需要。
本文基于这个思想，设计和制作了符合指标要求的开关稳压电源。
开关电源具有高频率、高功率密度、高效率等优点, 被称作高效节能电源。
由于开关稳压电源具有这些优点，基于这个思想设计了一个1～5V可调的低功率开关稳压电源，以满足小型电子设备的供电需要。
本文以开关电源的发展历史、发展现状以及发展趋势为线索，介绍了开关电源的一些新技术，技术指标，分类标准等。
并根据这些标准设计了一种满足小型电子设备供电需要的开关稳压电源。
电源设计的主要指标是：输入电压为AC220V，输入频率为50HZ，输入电压范围为AC165V～265V，输出电压为直流1～5V可调，输出最大电流为150mA，输出最大功率为2.25W。
最后在完成基本指标的基础上，本文还增加了防浪涌电流的附属功能，使电路更加满足小型电子设备的用电需要。
数控直流稳压源就是能用数字来控制电源输出电压的大小，而且能使输出的直流电压能保持稳定、精确的直流电压源；本文介绍了利用数/模转换电路、辅助电源电路、去抖电路等组成的数控直流稳压电源电路，详述了电源的基本电路结构和控制策略；它与传统的稳压电源相比，具有操作方便、电压稳定度高的特点，其结构简单、制作方便、成本低，输出电压在1～5V之间连续可调，其输出电压大小以1V步进，输出电压的大小调节是通过“＋”“－”两键操作的，而且可根据实际要求组成具有不同输出电压值的稳压源电路。
该电源控制电路选用89C51单片机控制主电路采用串联调整稳压技术具有线路简单、响应迅速、稳定性好、效率高等特点。
详细分析了电源的拓朴图及工作原理。
一种高稳定度速调管聚焦磁场电源的研制
数采用 Ｐ Ｍ脉冲频率调制。Ｐ Ｆ ＷＭ的缺点是受功率开 关管最小导通时问的限制 ， 对输 出电压不 能作宽范围
的调节； 另外 ， 出端一般要接假负载 ， 输 以防止空载时 输 出电压升高。Ｐ Ｍ式开关 电源 的输 出电压 调节 范 Ｆ
维普资讯
６ ８
雷达与对抗
２０ 年 ０６
第１ 期
一
种高稳定度速调管聚焦磁场电源的研制
蔡 宝龙 ， 云 白
（ 南京船舶雷达研究所 ， 江苏 南京 ２ ０ ３ １０ ）
摘 要： 介绍了一种高稳定度速调管聚焦磁场 电源的具体性能指标和 实现方案 ， 着重讨论 了主回 路、驱动 电路 、保护 电路的原理， 实际调试 中所需要注意的问题 ， 以及 关键元器件的设计和选择
三相市电 输入
蔡宝龙 等 一种高稳定度速调管聚焦磁场电源的研制
图 ２ 驱动 电路框 图 ３ ２ １ 驱动 电路 的选择 ．．
图 ｌ 主 回路 框 图
目前开关 电源大多采用 Ｐ ＷＭ脉宽调制方式 ， 少
在未饱和前 ， 电流线性增加 ， 电感 Ｌ 中电压的极性为 １
左正右负 ， 二极管 Ｖ 处于关 断状态。当 Ｎ 和 Ｎ 都 １ １ ２
流电压 ， 再经过整流滤波 ， 变成 Ｂ ｃ ｕｋ变换器所需要 的 平滑直流电压。图 １中， Ｎ 或 Ｎ 当 ｌ ２导通时， 电感 Ｌ ｌ
作者简介 ： 蔡宝龙 ， ， ７ 年生 ， 男 １ ８ ９ 工程师 ， 事雷达发 射机研制工作 。 现从
维普资讯
ｆｒ ｉ ｌ—ｅｄ ｌ ｔ ｎｉ ｉｒｄ ｃｄｉ ｔｉｐｐｒ ｍｐａｉｏ ｒｓｎａｏ ｕ ｎｔｅｐｉｃ ｌｓ ０ ｇ ｙｓ ａｙｋ ｓｏ ｔ ｕｅ ｓ ａｅ．Ｅ ｈｓ ｆ ｅｅｔｉ ｉｐｔ ｒ ｉ ｅ ｈｈ ｔ ｙ ｒ ｓｎ ｏ ｎ ｈ ｓ ｐ ｔｎ ｓ ｏ ｈ ｎｐ
高稳定度恒流源的研究与影响因素分析
高稳定度恒流源的研究与影响因素分析党玉杰;董全林;孙茂多;杨娅姣【摘要】以一款稳定度为2×10-6/min串联补偿型透射电子显微镜物镜恒流源为例,研究其原理设计,建立系统传递函数,通过讨论各影响因素与相对电流变化之间的关系,分析了恒流源的内部因素和外部因素对电流稳定度的影响,得到直接影响因素是基准电压的稳定性、采样电阻的变化及放大器自身参数的变化,间接影响因素是调整管的自身参数变化、放大环节的电压增益变化、主回路输入电压的波动、负载电阻的变化,为开展恒流源的高稳定度设计提供了理论依据.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】4页(P865-868)【关键词】恒流源;高稳定度;影响因素;传递函数【作者】党玉杰;董全林;孙茂多;杨娅姣【作者单位】教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191;教育部微纳测控与低维物理重点实验室,北京100191;北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京100191【正文语种】中文【中图分类】TM91恒流源是指能够向负载提供恒定电流的电源，高稳定度的恒流源是电子显微镜、粒子加速器、质谱仪以及β谱仪等现代仪器中产生稳定磁场的核心电源系统之一，应用领域十分广阔[1-2]。
应用于透射电子显微镜的恒流源主要为磁透镜提供激励电流。
为提高透射电子显微镜的性能，满足其高分辨率的性能指标，要求恒流源的电流稳定度是非常高的，通常为10－5～10－6/min。
其中物镜是透射电子显微镜成像系统的第一个透镜，由其造成的像差会被中间镜与投影镜继续放大，所以物镜恒流源的稳定度是最高的。
高性能大电流脉冲电源的设计与实现
高性能大电流脉冲电源的设计与实现曹海源胡婷婷韦尚方万强孙斌卢常勇（武汉军械士官学校光电技术研究所，湖北武汉 430075）摘要 本文针对高功率脉冲DPSSL对激光电源的要求，综合运用了ARM7单片机控制技术、串联VICOR模块可调稳压源、IGBT功率器件及各种保护电路，设计并实现了小型、高效的半导体泵浦激光器驱动电源，具有电压调节范围宽、峰值电流高、控制精度高、良好的稳定性和高低温环境适应性等特点。
测试表明：电源整机运行稳定可靠，达到了很高的技术指标要求，可广泛应用于军用激光测距、激光雷达、激光对抗等领域。
关键词 驱动电源；ARM7；电流脉冲；IGBT；VICOR模块中图分类号 TN248.4 文献标识码 BDesign and Realization of High Performance and Strong Current Pulse Power Supply Cao,Hai-yuan Hu,Ting-ting Wei,Shang-fang Wan,Qiang Sun,Bin Lu,Chang-yong(Opto-electronics Facility, Wuhan Ordnance Noncommissioned Officers School,Wuhan, Hubei, 430075, P.R.China)Abstract: In this paper, according to the request of the high power pulse DPSSL, we design and implement a compact, high efficiency power supply for DPSSL, which combines the control technology of ARM7 MCU, tunable voltage stabilizer using VICOR modules in series structure, IGBT power components, closed loop adjusting circuit, and various protective measures. It is specified as wide tuning range of the voltage, high peak current, high control precision, high stability, high adaptability to the high-low temperature, and so on. Test and measurement results show that our power supply operates steadily and reliably, and well meets the request of the performance index in the project. It can be widely applied in military laser rangefinder, Lidar, laser counterwork, and so on.Keywords: power supply; ARM7; current pulse; IGBT;VICOR module1 引言DPSSL（Diode Pumped Solid-State Laser）出现于八十年代末，与传统的灯泵固体激光器相比，它具有效率高、寿命长、结构紧凑、稳定性高等特点，广泛应用于军事、航空航天等领域中。
电源JCP-80120SA的技术参数
电磁铁电源JCP-80/120SA的技术参数
本电源为高稳定度的双极性恒流电源，广泛应用于电磁铁、亥姆霍兹线圈等感性负载的励磁。
电源采用线性电源结构，输出电流稳定度高，纹波和噪声低。
电源输出电流可在正负额定电流*值之间连续变化，电流平滑连续过零，可使电磁铁或线圈产生平滑、稳定的磁场。
配合本公司的高精度高斯计和探头（选件），电源可工作于磁场模式。
在磁场模式下，可直接设定磁场值，电源会调节输出电流使电磁铁快速达到设定磁场，方便快捷，磁场稳定。
可随意单独控场，也可连续扫描磁场。
电流模式和磁场模式可根据需要随时切换，操作灵活。
技术参数
型号：JCP-80120SA
输出类型：双极性恒流输出
输出电流：80A
输出电压：126V
输入功率：I15KW
输入供电方式：三相四线
输入电压：380V冷却方式：风冷
通信接口：RS232（RS485>1AN、USB可选）尺寸1*W*H （mm）：520*445*177（4U机箱）重量：25kg
稳定度：IOOppm
三
三
三“。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超高稳定度电源研制
文章介绍了在离子加速器及核磁共振设备上使用的一种超高稳定度磁铁线性电源。
采用的设计方案是用调压器或可控硅调压，保证功率三极管CE两端的管压降保持在合理的范围内，采用高精密采样、比较、控制环节保证电流的稳定度。
文中简述了该电源的控制原理、技术性能及采用的一些保护措施。
标签：超高稳定度；线性电源；高精密采样
Abstract：A linear power supply for ultra-high stability magnets used in ion accelerators and nuclear magnetic resonance （NMR）equipment is introduced in this paper. The adopted design scheme is to use voltage regulator or SCR to adjust the voltage to ensure that the voltage drop at both ends of the power Triode CE is kept within a reasonable range，and to adopt high precision sampling，comparison and control links to ensure the stability of the current. The control principle，technical performance and some protective measures of the power supply are briefly described in this paper.
Keywords：ultra high stability；linear power supply；high precision sampling
1 概述
在离子加速器实验中，因为要求离子通过的磁场非常稳定，所以要求磁铁电源所提供稳定的电流。
磁场稳定度8小时内达到10ppm，甚至更高，则要求电流稳定度8小时也要达到10ppm，更高的则为1ppm。
同时在实验中要求电流应有适当的调节范围，并要求有过温、过压、过流等一系列保护措施。
超高稳定度恒流源电流稳定度技术指标如下：
1分钟内电流稳定度1ppm
5分钟内电流稳定度2ppm
24小时内电流稳定度10ppm
电流调节范围为0到额定电流值
2 电源工作原理及系统方框图
2.1 系统方框图
图1为电流稳定度达到10ppm（24小时内）的电源系统方框图。
2.2 工作原理
下面介绍为了达到指标要求，系统在采样、基准、反馈、控制等方面所采取的具体措施。
（1）主控单元
为了保证系统的高可靠性、高稳定度、高抗干扰能力，系统采用了PLC来实现设备的控制功能。
实现人机交互，启/停机、参数设置、稳压控制和故障报警触等。
（2）主电路调压部分
为了保证电流的稳定度，必须保证功率驱动三极管CE两端的管压降Uce保持在8-18V电压范围内，因此要求主电路调压部分能够根据监测到的Uce值实现Us值的自动调整。
在CDT-XX-WL/R系列电源的设计过程中，主电路输出电压可以采用以下两种模式：
a.采用可控硅实现管压降的调节。
b.采用变压器机械调压实现管压降的调节。
调压过程：
系统通过传感器采集Uce之间的电压，控制器判断电压是否满足由当前Uce 工作的电压范围，然后判定是否需要调压，由于三极管的稳压工作范围较宽（8-18V），所以调压环节的调整频次比较低。
（3）比较放大单元
设定的电流通过控制器将数据传送到DA板，数据经DA转换输出一电压值VREF，VREF与回路采样反馈的电压VfED进行比较后输出一电压值，该电压值经放大单元放大后控制调整管电流的大小。
由图2可知，这里选用的是串联稳流电路。
从图中可看出取样电阻RS与负载串联，RS的阻值不变，RS上电压降的大小直接反映出负载电流的大小。
所谓稳定“电流”，就是稳定RS上电压降URS，URS稳定了，负载电流也就稳定了，整个稳流系统是一个负反馈闭环控制。
采样器件的选择是电流稳定度的关键，选用高稳定度采样电阻，也可以选用零磁通直流电流互感器（簡称DCCT）。
DCCT可选用HITEC或LEM公司的产品。
要使电流达到10ppm以内的指标，采样器件的度系数指标必须小于5ppm。
（4）调整单元
调整单元的作用为电流放大，原理图如图3。
有图3可知，该驱动部分由若干个三极管并联输出，三极管V4为后级三极管提供驱动电流，最多可驱动16只三极管，单只三极管的输出电流按不大于3A 设计，根据所需电流大小确定三级管的数量。
MJ15024的耗散功率是比较大的，在实际应用中我们采用水冷板对其散热。
3 保护功能
该电源设置有过电流、过电压、超温度、负载故障等保护，系统若出现故障，主电路立即断电，并在本地触摸屏或远程控制界面显示故障信息。
4 工作环境
系统电流若要达到高稳定度要求，必须要在一定的工作环境下工作：
（1）对于功率器件，要采用二次去离子水进行冷却。
（2）工作环境温度20℃-30℃。
另外，电流除与工作环境有关外，还与安装工艺、电气布局、系统接地等因素有关。
5 结束语
CDT-XX-WL/R系列电源通过测试和试验，各项参数均达到设计指标。
该系列产品已成功应用在中国原子能科学研究院、合肥光源、兰州近代物理研究所等加速器实验室，在医用核磁共振成像系统应用也非常成功。
参考文献：
[1]徐海明，刘璐，等.现代电源应用技术手册[M].北京：中国电力出版社，2007，5.
[2]Ray Hashman Hashemi，Wilam G.Bradley，Christopher J.Lisanti. MRI：The Basics. Lippincott wiliams & Wik 2010-04-06.
[3]Zhi-PeiLiang，uterbur. Principles Of Magnetic Resonance Imaging，Wiley-IEEE Press，1999-10-18.
[4]杨正汉，冯逢，等.磁共振成像技术指南[M].北京：人民军医出版社，2013，
11.。