申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院

申请日：2023-12-27

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117519396B

主分类号：G05F1/56

分类号：G05F1/56

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：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。

主权项：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MOSFETQ1、运算放大器U1、电容Cf、电阻Riso、电阻Rf、电阻R1和电阻RS；MOSFETQ1的漏极、源极、栅极分别连接模数转换器ADCU3的三个模拟输入端，所述三个模拟输入端电压分别为VD、VS、VG；MOSFETQ1的漏极与外部负载LD的负极相连；MOSFETQ1的源极与电阻RS相连；电阻RS的另一端与地相连；MOSFETQ1的栅极与电阻Riso相连；电阻Riso的另一端与运算放大器U1的输出端相连；电容Cf的两端分别与运算放大器U1的反相输入端和输出端相连；电阻Rf的一端与运算放大器U1的反相输入端相连，另一端与电阻RS相连；电阻R1的一端与模拟开关U5的输出端相连，另一端与运算放大器U1的同相输入端相连；所述伺服电路包括微控制器MCUU2、模数转换器ADCU3、数模转换器DACU4、模拟开关U5、逻辑或门U6、开关电源SMPSU7、电容器组CB；微控制器MCUU2的一个输入端与模数转换器ADCU3的输出端相连，一个输出端与数模转换器DACU4的输入端相连；所述微控制器MCUU2的触发信号输出端与逻辑或门U6的一个输入端相连，所述微控制器MCUU2的触发信号输出端输出触发信号Trigger2；所述微控制器MCUU2使能输出端EN与模拟开关U5的使能输入端相连；所述微控制器MCUU2的配置输入端UART为外部串行接口；所述数模转换器DACU4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VBIAS和VIREF；所述数模转换器DACU4的第三个输出端连接开关电源SMPSU7的输出电压调节端，所述调节端电压为VVSET；模拟开关U5的控制端连接逻辑或门U6的输出端，所述逻辑或门U6的输出端输出触发信号Trigger；模拟开关U5的输出端连接电阻R1，所述输出端的电压为VISET；逻辑或门U6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SMPSU7的输出端连接电容器组CB的正极和外部负载LD的正极；电容器组CB的负极连接地；开关电源SMPSU7的输出电压VCAP与外部负载LD的正极相连。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院合肥物质科学研究院 一种负载自适应的高效率脉冲恒流源及控制方法

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