[发明专利]一种高精度高压电流源电路

权利要求书

1.一种高精度高压电流源电路，其特征在于，包括逻辑控制单元、高压Boost电路、负压产生电路、DAC电路、高压浮地运放电路、恒流源电路、H桥斩波电路和过流过载保护电路，其中，

所述逻辑控制单元控制DAC电路产生特定模拟电压，控制高压Boost电路开启或关闭，控制恒流源电路开启或关闭，并间接控制H桥斩波电路时序和过流过载保护电路识别；

所述DAC电路，将逻辑控制单元的电压输出指令转化为特定模拟电压信号，提供给恒流源电路做电压输入信号；

所述高压BOOST电路，将15V输入电压升压至VH1电位，用于供给高压浮地运放电路，所述高压BOOST电路包括有快速关断模块和过载保护模块；

所述负压产生电路，将VH1电位降至VH2电位，用于供给运放单元，所述负压产生电路包括并联稳压器TLV431；

所述恒流源电路，采用运放及两级三极管构成电流源，通过强负反馈来提高运放环路稳定性，均衡相位，输出电流调节精度高；

所述H桥斩波电路由逻辑控制单元控制斩波时序，产生正向脉冲电流或正负双向脉冲电流信号；所述过流过载保护电路，实时采样监控恒流源电路信号，并反馈至逻辑控制单元；

所述高压浮地运放电路，使用VH1电位作为运放正端供电，使用VH2电位作为运放负端供电，正负端电位差符合运放的供电要求，整个高压运放工作于浮地供电模式，对地呈现高压；

所述恒流源电路采用轨至轨运放及两级三极管构成电流源，运放U2、三极管Q3、Q4和电阻R14构成一个参考电流源，它将输入的电流控制参考电压转换成要求的参考电流源I_REF，参考电流源通过电阻R15转换成一个相对于VH1的参考电压；运放U3、三极管Q5和电阻R18构成主电流源，电流通过电阻R18采样，电阻R18下端电压等于电阻R15下端的电压，从而通过闭环控制，形成一个对地的电流源；运放U3是浮地供电方式，U3的正供电采用VH1，负供电采用VH2电压，VH2由VH1经过负压转换电路而来，三极管Q2控制I_REF的开关，控制恒流源的输入信号波形。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述逻辑控制单元采用MCU或CPLD或FPGA逻辑控制器件。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述DAC电路产生特定模拟电压，模拟电压精度范围取决于所用DAC元件的分辨率，通过逻辑控制单元采用查表法或线性函数校准法优化DAC电路模拟量的误差，该模拟电压提供给恒流源电路用作电压输入信号。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述过流过载保护电路采用低端电流采样，实时采样监控恒流源电路输出，并反馈至逻辑控制单元，当发生过流过载现象时，逻辑控制单元关断高压BOOST电路。