[发明专利]用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路及控制方法

权利要求书

1.用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，该电路的铁芯T_A和T_B上下叠放组成双铁芯结构，铁芯T_A内置一个霍尔探头，霍尔探头连接低通滤波电路，低通滤波电路连接带增益调节的前置放大电路，带增益调节的前置放大电路连接恒流源电路，恒流源电路连接T_B的N2绕组,N1绕组的一端与N2绕组的另一端直接相连；铁芯T_A的N3绕组连接纹波和噪声提取电路，纹波和噪声提取电路连接带增益和相位调节的前置放大电路，带增益和相位调节的前置放大电路连接功率放大电路，功率放大电路连接铁芯T_B的N4绕组。

2.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述铁芯T_A和铁芯T_B由高导磁率的非晶或纳米晶材料制成。

3.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述低通滤波电路由电阻R1、电容C1、电阻R2和电容C2组成，电阻R1的一端连接霍尔探头，另一端连接电容C1和电阻R2，电容C1的一端连接电阻R1和电阻R2，另一端接地，电阻R2的一端连接电容C1和电阻R1，另一端连接电容C2和带增益调节的前置放大电路。

4.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述带增益调节的前置放大电路由电阻R3、电阻R4和运算放大器A1组成，电阻R3一端连接低通滤波电路，另一端连接电阻R4和运算放大器A1的反相输入端，电阻R4连接运算放大器A1的反相输入端和输出端，运算放大器A1的正相输入端接地，输出端连接恒流源电路。

5.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述恒流源电路由电阻R5、电阻R6和运算放大器A2组成，电阻R5的一端连接带增益调节的前置放大电路，另一端连接运算放大器A2的正相输入端，电阻R6的一端连接运算放大器A2的反相输入端和绕组N1，另一端接地，运算放大器A2的输出端连接绕组N2。

6.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述纹波和噪声提取电路由电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和运算放大器A3组成，电阻R7的一端连接绕组N3，另一端连接电阻R9和运算放大器A3的反相输入端，电阻R8的一端连接绕组N3，另一端连接电阻R10和运算放大器A3的正相输入端，电阻R10的一端连接电阻R8和运算放大器A3的正相输入端，另一端接地，电阻R9的一端连接电阻R7和运算放大器A3的反相输入端，另一端连接运算放大器A3的输出端，运算放大器A3的输出端连接带增益和相位调节的前置放大电路。

7.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述带增益和相位调节的前置放大电路由电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C3和运算放大器A4组成，电阻R11的一端连接纹波和噪声提取电路和电容C3，另一端连接电阻R13和运算放大器A4的反相输入端，电容C3的一端连接纹波和噪声提取电路和电阻R11，另一端连接电阻R12和运算放大器A4的正相输入端，电阻R12的一端连接电容C3和运算放大器A4的正相输入端，另一端接地，电阻R13的一端连接电阻R11和运算放大器A4的反相输入端，另一端连接运算放大器A4的输出端，运算放大器A4的输出端连接功率放大电路。

8.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路，其特征在于，所述功率放大电路由电阻R14、电阻R15和运算放大器A5组成，电阻R14的一端连接带增益和相位调节的前置放大电路，另一端连接电阻R15和运算放大器A5的反相输入端，运算放大器A5的正相输入端接地，输出端连接电阻R15和绕组N4。

9.根据权利要求1所述的用于可调精密直流大电流源的降低纹波和抑制噪声电路的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

直流电流源输出信号I_P同时穿过叠放的材质相同的铁芯T_A和铁芯T_B，I_P在铁芯T_A中感应出磁场B，通过霍尔探头检测到与I_P成正比的电压信号，再通过低通滤波电路分离出磁场B中的直流部分，利用带增益调节的前置放大电路和恒流源电路产生直流电流I₁驱动铁芯T_A的N1和铁芯T_B的N2绕组，当满足N1=N2=I_-÷I₁条件时，铁芯T_A和铁芯T_B中的直流磁场为0，以此有效地防止因直流大电流引起铁芯磁饱和现象发生；铁芯T_A的绕组N3耦合出直流电流源I_P中的纹波和噪声电流，通过带增益和相位调节的前置放大与功率放大，加载到铁芯T_B的N4绕组上，当I_2～=I_～÷N4时，I_P=I_-，直流电流源中的纹波和噪声就消失了，从而达到了抑制纹波、降低噪声的目的。