一种负载自适应的高效率脉冲恒流源及控制方法
申请人信息
- 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院
- 申请人地址:230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号
- 发明人: 中国科学院合肥物质科学研究院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种负载自适应的高效率脉冲恒流源及控制方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311813878.2 |
| 申请日 | 2023/12/27 |
| 公告号 | CN117519396B |
| 公开日 | 2024/3/22 |
| IPC主分类号 | G05F1/56 |
| 权利人 | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
| 发明人 | 张天舒; 吴亚军; 刘文清; 孙新会; 陈金信; 付毅宾; 程刚; 陈曦; 刘盼; 范广强 |
| 地址 | 安徽省合肥市蜀山湖路350号 |
摘要文本
本发明提供了一种负载自适应的高效率脉冲恒流源及控制方法，属于电力电子技术领域，包括脉冲恒流源电路和伺服电路。所述脉冲恒流源电路由电压控制，根据输入的参考脉冲电压产生恒定的脉冲电流，其补偿电路能有效控制电路的稳定性。所述伺服电路接收外部的配置参数，如脉冲电流大小、脉冲宽度、重复频率、触发模式等。本发明通过实时测量MOSFET的门限电压，并采用PID控制算法使MOSFET工作在临界饱和区，在保证脉冲恒流源最大输出电流的同时，减小MOSFET的漏源极电压，进而有效地控制其功率损耗，提高电源效率。
专利主权项内容
1.一种负载自适应的高效率脉冲恒流源，包括脉冲恒流源电路和伺服电路，其特征在于：所述脉冲恒流源电路包括金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET Q、运算放大器U、电容C、电阻R、电阻R、电阻R和电阻R；MOSFET Q的漏极、源极、栅极分别连接模数转换器ADC U的三个模拟输入端，所述三个模拟输入端电压分别为V、V、V；MOSFET Q的漏极与外部负载LD的负极相连；MOSFET Q的源极与电阻R相连；电阻R的另一端与地相连；MOSFETQ的栅极与电阻R相连；电阻R的另一端与运算放大器U的输出端相连；电容C的两端分别与运算放大器U的反相输入端和输出端相连；电阻R的一端与运算放大器U的反相输入端相连，另一端与电阻R相连；电阻R的一端与模拟开关U的输出端相连，另一端与运算放大器U的同相输入端相连；11fisof1S13DSG11SS1isoiso1f1f1S151所述伺服电路包括微控制器MCU U、模数转换器ADC U、数模转换器DAC U、模拟开关U、逻辑或门U、开关电源SMPS U、电容器组C；微控制器MCU U的一个输入端与模数转换器ADC U的输出端相连，一个输出端与数模转换器DAC U的输入端相连；所述微控制器MCU U的触发信号输出端与逻辑或门U的一个输入端相连，所述微控制器MCU U的触发信号输出端输出触发信号Trigger2；所述微控制器MCU U使能输出端EN与模拟开关U的使能输入端相连；所述微控制器MCU U的配置输入端UART为外部串行接口；所述数模转换器DAC U的两个输出端分别连接模拟开关的两个模拟输入端，所述两个模拟输入端的电压分别为V和V；所述数模转换器DAC U的第三个输出端连接开关电源SMPS U的输出电压调节端，所述调节端电压为V；模拟开关U的控制端连接逻辑或门U的输出端，所述逻辑或门U的输出端输出触发信号Trigger；模拟开关U的输出端连接电阻R，所述输出端的电压为V；逻辑或门U的另一个输入端为外部接口，所述外部接口输入触发信号Trigger1；开关电源SMPS U的输出端连接电容器组C的正极和外部负载LD的正极；电容器组C的负极连接地；开关电源SMPS U的输出电压V与外部负载LD的正极相连。234567B2342622524BIASIREF47VSET56651ISET67BB7CAP