[实用新型]一种大功率高精度电源装置

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及一种高精度电源的装置，尤其涉及一种大功率高精度电源装置。

(二)背景技术

在要求电源电流输出大、并要求输出高稳定度、高精度(达到万分之一)，大容量的电源装置中采用普通的技术很难实现。

(三)发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，为实现上述指标，该电路在主放大器中有多个单元采用模块并联、载波移相调制、电流双闭环控制等技术，使其放大器输出电流的精度与线性度达到一定的指标。外补偿放大器采用线性放大器，具有良好的动态特性、线性度和稳定度，能很好的跟踪主放大器的输出误差，两个放大器共同工作，负载上即可得到高精度、高稳定度的大电流输出。

本实用新型是通过以下措施来实现的：

本实用新型的大功率高精度电源装置，是由并联的主放大器和补偿放大器、负载、以及连接在主放大器和补偿放大器之间的误差放大器和电流传感器组成；

所述的主放大器是由整流电路、限压电路和调制电路并联组成，所述的整流电路是由两组三相不控全桥串联而成，所述的限压电路是由2个串联的电容组成，所述的调制电路是由4个相串联的IGBT和2个嵌位二极管组成；4个IGBT的中点引出一点接电抗，然后与V相连接；两组三相不控全桥的中点、两个电容的中点、两个嵌位二极管的中点相连通；两个电容的中点与两个嵌位二极管的中点之间与U连接。

本实用新型的大功率高精度电源装置，所述的补尝放大器是由两个运算放大器、一个场效应管、一个电抗和一个无感电阻组成；运算放大器、场效应管、电抗依次相串联，无感电阻一端与一个运算放大器的反相端和场效应管的源极分别连接，无感电阻的另一端接地。

本实用新型的大功率高精度电源的装置，该装置为了达到上述指标，主体部分设计成由主放大器与补偿放大器组成，负载所需电流基本上由主放大器提供，主放大器的输出与电流指令之间的误差由补偿放大器提供。其主放大器功率器件采用IGBT，利用三电平单桥臂电路、拓扑结构。整流由两组三相不控全桥串联，每个单元输出设置均流电抗，每个单元加电流负反馈控制，这样N个相同的单元可得到大容量输出。

本实用新型的大功率高精度电源的装置，主放大器与补偿放大器同时工作时，其补偿放大器采用线性放大器，让功率器件工作在线性放大区，以便进一步提高精度和稳定度。两个放大器共同工作，负载上即可得到高精度、高稳定度的大电流输出，输出电流的精度与线性度均达到较高的指标。

(四)附图说明

图1是大功率高精度电源装置总电路结构图。

图中：1-主放大器  2-误差放大器  3-标准电流传感器4-补偿放大器  5-负载。

图2是主放大器中单元电路图

图中：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8、V9、V10、V11、V12、为二极管；V13、V14为嵌位二极管；C1、C2为电容；V15、V16、V17、V18为IGBT；L为电抗。

图3  是补偿放大器原理图

图中：A1、A2为运算放大器；L为电抗；R为无感电阻；V1为场效应管。

(五)具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作具体的说明。

附图1所示，是大功率高精度电源装置总电路结构图，是由主放大器(1)、补偿放大器(4)、负载(5)、误差放大器(2)和电流传感器(3)组成。主放大器是由多个功率单元并联而成，通过输入给定信号Vi，主放大器输出电流i1，通过标准电流传感器取样后与给定信号作比较得到误差，经过误差放大器放大后，作为补偿放大器的输入，补偿放大器输出电流i2，这样i1与i2之和即为实际的负载电流。

附图2所示，是主放大器中单元电路图，整流是由两组三相不控全桥串联而成，图中V1-V12串联后引出一端接C1然后与V15的源极相连。另一端接C1和C2串联后的一端、然后接V18的漏极。V13与V14串联后一端接V15与V16相连的一端，另一端接V17与V18相连的一端。V15-V18串联后引出一点接L然后与V相连接。V1-V12相串后引出一点E与U相连接。其中V13、V14起限压作用。

附图3所示，是补偿放大器原理图，所述的补尝放大器是由两个运算放大器、一个场效应管或IGBT、一个电抗和一个无感电阻组成。在补偿放大器(4)中采用线性放大器，具有良好的动态特性，线性度和稳定度，能够很好地跟踪主放大器(1)的输出误差，主放大器(1)和补偿放大器(4)两个放大器可以共同工作，负载(5)可得到高精度、高稳定度的大电流输出。