的工作环境，如果机内温度变化较大，应选择温漂较小的运放。0P2177 温漂为 0.7uV/°C。
[0026]直流交流参数:
[0027](I)带宽:虽然精密数控直流电源整个系统是一个直流系统，但是良好的频率响应能够增加系统的纹波抑制能力，尤其是图4中OPlB运放，由于该运放用作误差放大器，随时校正系统的输出电压，因此该运放应该拥有良好的交流特性，而该运放工作在电压跟随状态，带宽较低其直流特性可能稍差。所以，选择一个带宽较宽的运放，能够大大减小程控电源输出电压噪声。0P2177带宽为1.3MHzο
[0028](2)压摆率:带宽主要针对小信号，而压摆率则针对大信号，高的压摆率能够减小电压的建立时间，更重要的，高的压摆率能在负载发生变化时迅速响应，使得系统有很好的抗扰动性能，使输出电压有更好的交流特性。本电路选择安森美公司LM301压摆率为1V/
US。:
[0029](3)噪声:所有的运放放大时都会伴有噪声输出，不同的运放其噪声大小不同。运放的噪声将直接导致程控直流电源输出噪声。因此如果设计低噪声型的程控直流电源，有必要选择低噪声的运放。本电路0P2177电压噪声为7.9nV/Hz。另外在运放的电源和地之间并上一个1uF左右的电解电容和0.1uF左右的瓷电容将能很大程度减小噪声，并有利于运放的正常工作。
[0030]4、功率放大器调整管的选择
[0031]程控直流电源使用的调整管，为功率晶体管和功率场效应管。调整管的性能将会直接影响程控电源输出电压范围，输出噪声，交流特性等性能。因此必须慎重选择调整管。
[0032]晶体管调整管:
[0033]晶体管调整管是电流控制型器件，其结电容效应微乎其微，因此其动态响应性能较好，使得系统的噪声抑制能力、交流特性都较好。但它却存在两个问题:
[0034](I)输出电压范围的问题:所有的晶体管在饱和导通时，集电极和发射极之间都会存在一定的压降，而且此压降随集电极电流增大而增大，如2SD1047E在集电极电流为3A时集电极和发射极之间的压降为3V。采用晶体管调整管会导致数控电源的输出的电压和供电电压压差较大，即存在晶体调整管功耗较高。
[0035](2)由于晶体管是电流控制型器件，因此它放大时会对运放吸入一定的电流，且该电流等于程控电源的输出电流除以晶体管调整管的放大倍数。一般运放只能输出数十毫安的电流，而且在输出数十毫安的电流的情况下，运放的性能急剧下降。所以，设计时必须保证晶体管有足够高的放大倍数，如数控直流电源需输出5A的电流，必须保证晶体管的放大倍数大于200。但是往往普通功率晶体管难以达到如此高的放大倍数，因此需选择达林顿复合管。
[0036]场效应管是压控型器件，在源极接负载将引入深度负反馈，导致场效应管不能良好导通，因此不能使用N沟通场效应管，而使用P沟道场效应管。场效应管不存在压降问题，它本身只有一个等效导通电阻，而一般这个等效导通电阻都较小。如果配合轨至轨运放，利用场效应管能够设计出输出电压范围很宽的程控电源。
[0037]但是，场效应管存在较大结电容，此结电容大大降低了场效应管的响应速度，导致场效应管在整个系统中形成一个纯滞后环节，降低了系统的响应速度，从而降低了数控电源的纹抑制能力和交流特性。
[0038]因此，选择场效应管作调整管时，应该选择等效电阻和结电容都较小的功率场效应管。本电路选择功率场效应管为IRFP150N，其输出电容为420p、导通电阻为0.03Ω (电流为5A)。
[0039]采用以上方法设计的精密程控多路直流电源，最大电压64V,最大电流6A其电压、电流设置分辨率为0.5mV、0.5mA。电压输出精度为0.01% +2mV,电流输出精度为0.01%+250uAo
[0040]对于本领域的技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看做是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附属的权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限定所涉及的权利要求。
【主权项】
1.一种提高程控直流电源精度的系统，其特征在于，包括交流输入模块、交直流转换模块、稳压稳流电路控制模块、数模转换模块、模数转换模块、MCU控制模块、人机界面模块、通信接口模块，交流输入模块依次通过交直流转换模块、稳压稳流电路控制模块、数模转换模块、模数转换模块后连接MCU控制模块，MCU控制模块连接人机界面模块、通信接口模块。2.根据权利要求1所述的提高程控直流电源精度的系统，其特征在于，稳压稳流电路控制模块包括稳压控制通道、稳流控制通道、稳压稳流选择电路、功率放大器，稳压控制通道包括DA转换器、低通滤波器、运算放大器、误差放大器、电压采样，稳流控制通道包括DA转换器、低通滤波器、运算放大器、误差放大器、电流采样。3.根据权利要求2所述的提高程控直流电源精度的系统，其特征在于，DA转换器采用AD5545 型号。4.根据权利要求2所述的提高程控直流电源精度的系统，其特征在于，运算放大器采用0P2177型号。
【专利摘要】本发明属于电子测量仪器领域，具体说是一种提高程控直流电源精度的系统。本发明的提高程控直流电源精度的系统，包括交流输入模块、交直流转换模块、稳压稳流电路控制模块、数模转换模块、模数转换模块、MCU控制模块、人机界面模块、通信接口模块，交流输入模块依次通过交直流转换模块、稳压稳流电路控制模块、数模转换模块、模数转换模块后连接MCU控制模块，MCU控制模块连接人机界面模块、通信接口模块。本发明的提高程控直流电源精度的系统，可明显提高数字程控电源设置电压、电流精度和输出电压、电流精度。
【IPC分类】G05F1/56
【公开号】CN105652934
【申请号】
【发明人】吕华平, 吴圣帆
【申请人】江苏绿扬电子仪器集团有限公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月11日