[发明专利]一种超高稳定度电源设备

说明书

本申请公开了一种超高稳定度电源设备，包括电压调整模块、电流调整模块、电流反馈采集模块、基准电压模块、PID控制模块和PLC主控单元；电压调整模块用于根据PLC主控单元发出的电压调节信号，调整电压输出值；电流调整模块用于根据PID控制模块发出的电流调节信号，调整电流输出值；电流反馈采集模块用于实时采集输入负载端的实时电流值；基准电压模块用于根据PLC主控单元发出的基准电压指令，向PID控制模块提供基准参考电压；PID控制模块用于根据实时电流值和基准参考电压，生成电流调节信号；PLC主控单元用于生成电压调节信号。本申请能够精准控制电流数值的大小，满足超高精度电源电流输出要求。

技术领域

本申请属于电力电压技术领域，具体涉及一种超高稳定度电源设备。

背景技术

目前，高压高稳直流电流源在各种仪器、设备中的应用越来越广泛，并且，更多的仪器、设备，如电子仪器、常导超导磁共振、质子重离子加速器等，都要求高压高稳直流电源应具备高压输出、电流高稳定度、电流低纹波特性，且对输出的电流稳定度、电流纹波的要求也越来越高，但是，我国国产的直流恒流电源的稳定度和电流纹波最高也只能达到10^-5数量级以上，不能满足诸如加速器、常导磁共振等设备的高要求。

发明内容

本申请提出了一种超高稳定度电源设备，实时监测供应负载端的电流，分别对电压和电流进行调控，最终得到超高稳定度的电流供应。

为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

一种超高稳定度电源设备，包括电压调整模块、电流调整模块、电流反馈采集模块、基准电压模块、PID控制模块和PLC主控单元；

所述电压调整模块、所述电流调整模块和所述电流反馈采集模块顺次连接，所述电流反馈采集模块和所述基准电压模块均与所述PID控制模块连接，所述PLC主控单元与所述电压调整模块和所述PID控制模块连接，所述电流调整模块连接负载端；

所述电压调整模块用于根据所述PLC主控单元发出的电压调节信号，调整电流模块的稳压值；

所述电流调整模块用于根据所述PID控制模块发出的电流调节信号，调整电流输出值；

所述电流反馈采集模块用于采集输入负载端的实时电流值；

所述基准电压模块用于根据所述PLC主控单元发出的基准电压指令，向所述PID控制模块提供基准参考电压；

所述PID控制模块用于根据所述实时电流值和所述基准参考电压，生成所述电流调节信号；

所述PLC主控单元用于采集所述PID控制模块的调整管控制电压，生成电压调节信号,以及向所述基准电压模块发送所述基准电压指令。

可选的，所述电压调整模块包括主电源模块，所述主电源模块由若干个开关电源模块以并联方式组成；

每个所述开关电源模块均与所述PLC主控单元进行数据通讯。

可选的，所述电流调整模块采用若干个并联的三极管构成一个三极管群；

若干个所述三极管均工作在放大区。

可选的，所述电流反馈采集模块采用DCCT零磁通直流电流传感器。

可选的，所述基准电压模块包括基准源单元和DA转换单元；

所述DA转换单元用于根据所述基准电压指令，控制所述基准源单元向所述PID控制模块提供所述基准参考电压。

可选的，所述基准源单元采用稳压电路，由运算放大器的输出端输出所述基准参考电压。

可选的，所述PID控制模块包括比较器模块和控制电流驱动放大单元；