标准电流 Standard Current

lymex

序：这是一个不成熟的话题，在此抛砖引玉，逐渐补充。曾经写了“标准电阻”、“标准电容”（好象还没有“标准电压”？），今天来个“标准电流”

首先，电流是7个基本计量单位之一（长度米、质量千克、时间秒、电流安、热力学温度开、物质的量摩、发光强度坎），因此，其地位当然比电压、电阻的还要高！

电流安培(A)的定义：在真空中，截面积可忽略的两根相距1米的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2×10-7牛顿，则每根导线中的电流为1安培。

实际上，根据这个定义，可以在特制的电流天平上复线安培。但是，这很难，电流天平我相信我国也不一定有几套，很难保存和复现。电阻的复现可以有实物而且不需要能量维持，电压的复现也可以有实物，比如标准电池也可以说不需要能量维持（几十年没问题），尽管固态基准需要用电但也很方便。

从最高基准、自然基准的状况看，电压有约瑟夫森电压基准，电阻有量子化霍尔电阻，而电流的现在还遥遥无期。

因此，尽管从定义上电流是主单位，从实际使用上电流是导出单位，是按照欧姆定律从电压和电阻派生出来的。

电流天平原理图

电流天平

  

从实际意义上看，尽管难于真正长期保存一个标准电流，但能够生成短期稳定的电流也是很有用途的，主要是能高精度的对比测试电阻。

lymex

1mA电流

其实，我们身边最好的电压和电阻，一般是10V和10k。
当你有个比较好的万用表，看看指标，也基本上是10V和10k是最好的。另外，电压基准最好的就是10V，而电阻基准最好、最常用的也是10k。
当你有了10V和10k，把10V加到10k上，理论上电流就是1mA，因此，1mA电流也可以认为是最基本的、最准确的。
实际操作时，需要有个1mA的恒流电源（不一定很准确，只要求短期稳定），把这个电流源通过10k电阻和待测试、待标定的仪器，然后用万用表10V档测试10k电阻的电压，就可以精确的标定这个1mA。当然，如果有10V基准，是把基准和10k进行背靠背，用检零计来测试其差的。



显然，要得到准确的1mA电流，需要：
1、10k标准电阻，业余条件下有可能做到ppm级别的
2、10V标准电压，业余条件下有可能做到ppm级别的
3、一个短时间稳定的1mA电流源，业余条件下有可能做到每10分钟ppm级别的
4、指零仪，需要能分辨1uV的，这样对于10V就是0.1ppm

当然，如果要求不太高，其中的2、4可以用万用表的10V电压档替代。

也许有人回问，我买个好表，用其电流档不就可以了吗？事实上，高位表的电流是很不准确的。比如Agilent 34401A，年指标只有0.05%。因此，尽量不要用。

lymex

10mA电流

同样，10mA可以很类似的方法得到。



当然，电流源也必须是对应的10mA，但标准电阻不是减低10倍的1k，而是100欧了。这是因为对于标准电阻来讲，要遵循功率10mW原则，否则将发热引起变化影响稳定。1mA、10k正好是10mW，而10mA就必须是100欧才是10mW，这样电压就是1V了。

那么，100欧如何得到呢？可以用10个1k的哈蒙量具，把10k转到100欧。当然也可以直接弄个100欧的。但100欧是一个很重要的中间基准，可以用1:100的哈蒙量具，与1欧和10k进行精确的传递。另外，用量子化霍尔电阻也是直接对100欧进行标定的，我国和很多国家都这样做，电阻实物用SR102（非常稀有）。

对于1V，自然要从10V分压得到。分压的最精确的方法当然也是哈蒙量具，业余条件下可以用10只一样的电阻（一般是10个1k）对10V分压。

当然，还需要一个10mA的短期稳定的电流源。

那么1k电阻没什么用了？的确比较尴尬，你看国家对1k的校准，其能力根本不如100欧或10k。1k的10mW对应3.16mA和3.16V。

lymex

100mA的取得
100mA电流，主要用途是测试1欧电阻，因为1欧标准电阻的标准测试电流就是100mA。
测试时，几个1欧的标准电阻的电流端串联在一起，然后用开关切换电压端，分别对比。
因此，只需要100mA具有短期稳定性，即噪音要低，在几分钟（最多几十分钟）的时间内不漂移即可，而且时间长一些的话慢慢漂移也是允许的。所以，设计100mA时就无需考虑长期稳定性。
为了能够整体低噪音，必须各环节都具备低噪音的条件。同样，为了短稳好，必须温度系数低、温升小。

方法仍然是类似的，只不过采样电阻也应为1欧附近，电压是0.1V级别的了。同时，也需要一个100mA的短期稳定的电流源。
基准部分，仍然采用原始的7V基准，并非需要长期稳定性，而是这样的基准噪音小、短期稳定性好。
基准分压，从7V到0.1V，分压成1/70，可以考虑用塑料块，统计的方法（8只串联、8只并）。
运放，考虑采用AD8628自稳零运放，在0.1Hz-1Hz的带宽下具有0.16uVpp的噪音（业界最低），由运放带来的噪音大约为0.3ppm。同时，0.02uV/C的温度系数也可以忽略，比一般的热电动势都要小。
采样电阻，可以选择1欧附近，用Vishay VHP3、Vishay VHP4、AE检流电阻均可，只要测试一下能找到2ppm/C以下的温度系数，耗散10mW时，用较大的热沉，稳定后就能在几分钟的时间内保持0.2ppm的波动。

下图是采用VHP3-1R25的例子。

lymex

其它电流的取得

小电流的发生相对容易，例如100uA、10uA、1uA，主要注重漏电小就行。另外，电流小的时候电压基准不能增大了，因此就需要高阻，也是选择的难点。

大电流的取得更难一些，因为电压更低。一般来讲，宁可功率大一些提高电压进行平衡，而不是一味注重10mW规律。

看一个美国国半的Bob Pease的经典1A/10A概念设计：

共地的电流源，左半部分为LM399的基准分压成2V，右半为恒流，用了三复合管，1A时采样电阻2欧（2W），10A时采样电阻为0.2欧（20W）。

他在另外的地方对这个恒流有详细描述，基准部分做了细化，用了恒流源来稳定7V管子的电流，而这恒流源恰恰用了这7V做基准：

7V通过电阻串（没说用啥电阻，在另一个视频里说明是4个10k、0.01%的）分压成2V，其中他特意提到，微调电位器要用中等阻值的，因此必须并联一个10欧电阻才行。另外，1M是启动电阻。

稳流部分有更多的细化：


其中：
采样电阻改成了2.1欧（用了7只0.03欧的Dale线绕），要加散热片；
运放采用LF411，这样可以在正电源的共模电压下操作（FET输入的运放的特点），但这个运放的的10uV/C的温漂不太好，也许这样才需要2V的采样电压，拖了整体的后腿；
三复合管的选择颇费心思，制作也比较复杂。为了达到ppm级别，必须是的总体放大倍数达到100万以上，实际上末级80、前两级>200，总倍数300万，而且要增加4个电阻；
运放的驱动，串联了一个0.01+1k的阻容网络，同时运放增加了470pF的积分电容（和串联了2k电阻）防振；
负载上也增加了个0.6欧+0.68uF的RC dumper（消振器）。
负载上面的2欧电阻可以短路，用来测试电流源的负载调整率。

下面是实物照片和指标：






Bob后来又初步讲了一个现代的1A电流源：

模式从共地改成共源（负电源的）。
用LM341（其实就是78M05）给基准和运放提供5V；
基准用高精度低噪音带隙LM4140-2.096V；
运放用LMV2011，高精度低温漂。加了两组RC防振；
输出管子用了IRF511。

lymex

1mA、10mA、100mA短稳恒流电源

首先看一下一篇有名的文章“Design of a 10mA DC Current Reference Standard”里面的电路。这电路的最大特点，是声称取得了1ppm的10mA恒流源。
Design of a 10mA DC Current Reference Standard.pdf (243 KB, 下载次数: 315)

2009-12-3 10:09 上传

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其中，电压基准就是我们已经习惯了的LZ1000，用统计电阻转成10V。然后，用运放、场管和一个特殊制作的10k电阻，把10V转成了1mA。因此，假设我们只需要1mA，这个就是个成熟方法。
最后，利用镜像原理，再利用统计电阻，把1mA转变成10mA。
第一个7转10的统计电阻网络我们已经很熟悉，这里终于说明是用TaN（氮化钽）膜电阻。
10k参考电阻没有详细说明，只知道是Vishay做的、近0温度系数的多芯电阻。要知道，这文章是2002年的，当时Vishay有这样的电阻？
最后这个1:10的电阻也更没有说明，估计是1k和100欧，电压1V。
其中1k有可能是5个200欧串、100欧为2个200欧并。或者1k有可能是2个500欧串、100欧为5个500欧并。

其实，这种方法对于业余实现有难度。作者声称，该电源不仅短稳定好，更重要的是年稳能达到1ppm。依我看这个指标很难达到，因为采用同样技术的10V也才是1.8ppm/年的指标，怎么可能再经过两个环节，突然变小到1ppm了？

由我来重新设计，则直接从7V分压成1V（需要一对比例），再用一个100欧电阻就可以出10mA了。这样节省很多，因此性能应该更好。100欧的电阻，当然首选VHP202Z，这个100欧的已经定了一段时间快到货了。看这个电路，一定要比原来的好。基准设计原则之一：简化。




同样，对于1mA，一样的简化方法，也利用1V分压，把电阻换成1k，同时输出。

场管怎么选择？
只要栅极漏电小（一般都能满足）、可以让运放工作的N沟道增强型管就可以，大电流的可以选功率MOS管。但MOS管输入电容大，容易振荡，可以用FET+BJT复合管。

那么运放如何选呢？
首先，对于1ppm的恒流源，Ib最大值不要大于恒流电流的1ppm，因为Ib这东西可能变化比较大。在确认变化比较小的场合下，要选择变化量不大于主电流的1ppm的1/4，对于1mA的就是要Ib变化<250pA。
其次，Vos的变化要小于采样电阻电压的1ppm，假设采样电压是1V的场合，1ppm就要求Vos的变化小于1uV的1/4，而对于0.1V则就是0.025uV了，这对运放是个严峻的考验。常见的高精度运放比如OP177F、AD707B/C/C/K，只能保证每度不超过0.3uV，能找到的最好的也就是0.1uV/C典型值，这就很难了。因此，在此种情况下就要选自稳零运放了，比如采用经典的LTC1052，每度0.01uV。最好的AD8629/8，可以保证<0.02uV/C。
最后，还有噪音。0.1V的采样电压，运放的噪音要0.1uV以下才能达到1ppm，自稳零运放的低频噪音刚刚够。

有人问：运放本身可以输出10mA以上，能否省略场管？
答案是不能省的。原因之一，运放如果输出大电流，会发热，而一发热就引起性能变坏，比如Vos和Ib的增大，因此，高精度的前级运放应该尽量运行在平稳的、小电流的工作状态下。另外，场管有自然恒流作用，因此在大范围电压输出下，需要调节的范围很小。没有了场管全靠运放主动调节，需要运放大幅度输出，性能变差。最后，运放直接输出电流不要衡量了，与电源电流难于分开。用场管的话其漏电在大部分场合下可以忽略。

上面看到了1mA、10mA的长期稳定电源。如果只追求短期稳定性，那么可以不考虑老化问题，只考虑温度系数问题。由于短期稳定主要在于各元件的温度系数小、噪音小。

当然，如果能同时考虑老化，那么短稳恒流电源就能成为长稳恒流电源，就能够作为真正的电源基准了。

采样电阻的选择
对于100mA恒流源，标准的采样电阻是1欧，这样功耗10mW、压降0.1V。如果用1V基准了，则电阻功率将达到100mW，这比较大了，除非采用超低温漂的大体积电阻，否则温升引起的漂移和热电动势将难以承受。我自己由于有个很好的Vishay金属箔全密封1.25欧，因此我要分压成0.125V（7.125V用7个1k和一个125欧），用另一套运放+场管同时输出。当然，由于这个电流比较大，电源用5V就够了，同时上面应该有个开关，不用100mA的时候可以断掉。


另一方面，采样电阻过小也会有很大问题，包括：
1、热电动势的影响大，0.1V，满度若有0.1uV就是1ppm了，而热电动势会因气流波动，造成低频噪声
2、对运放的精度要求高，例如Vos老化、Vos的温漂都成问题，
3、运放的噪声影响就很大了，因为运放噪声都是折算到输入的，正好与采样电压叠加。0.1V的采样电压如果有0.1uV的噪声也就是1ppm了，这样的运放也难找。
所以，在对噪声和稳定度有较高的场合下，采样电阻要适当加大，以牺牲温漂的方式来取得平衡。

lymex

大电流
（这部分已经独立成帖，在此：https://bbs.38hot.net/read.php?tid=10230）

20A以上，甚至10A以上，就可以称为大电流了，因为，普通的万用表测试不了。普通的分流器可以有很大电流的，以下几个算比较小的了，精度等级都是0.5级的

最左边1号是30A，1×5mm=5平方，载流6A/mm2；
2号是20A，1×7mm=7平方，载流3A/mm2；
3号是50A，2×直径3.6为20平方，载流2.5A/mm2；
4号是100A，1.5×17.3mm=26平方，载流3.9A/mm2。

这个大家伙，是1500A，也是0.5级的


但这里讲的大电流，并非只是大，而且要稳定、准确，0.5级也就是0.5%，远远不够的，一般要达到0.005%，也就是50ppm，才能叫标准电流。

因此无论是大电流的产生，还是大电流的测试，都需要特殊的方法。

计划：10A、20A、50A和100A电流发生，甚至具有200A和500A扩展能力。

用途：测试分流器、小电阻。通过自循环，达到寻找高精度小电阻、高精度大电流的发生和测试。

电源：
电流发生1：采用锂电池组（单体多个并联）
电流发生2：采用Vicor电源模块
电流发生3：采用成品大电流电源

输出：0-1V就可以，因为只给分流器等计量用，所以不需要较高电压，因此功率并不很大。

调整管：用几十个（例如30）VMOS管并联，这样元件取材容易、制作其实也不复杂。

采样电阻：很关键，先用成品的分流器，然后通过测试逐步换成更好的。采用先并联、后调整的方式，用引线做均流。

目标精度：0.01%或更好。

电流的检测：与电流的发生同等重要，所以发生与检测的采样电阻，还有类似措施，都应该是一样的好。

策略：通常采用分流器的方法，会有一些困难。主要是大电流的势必阻值要小，而小阻值的电阻很难做好。另外，大电流的分流器发热严重，这样引起较高的温升，加剧了不稳定性。为了改善这两个问题，采用的对策是：
1、多个采样电阻并联。小电阻并联好做（而高阻最好用串联）
2、小电压检测，用3458A的100mV档（年差9ppm）或纳伏表34420A的10mV档（年差40pm）。

其它测试方法：电流比较、霍尔器件、光纤

lymex

恒流源的应用
1、标定。例如上述10mA标准恒流源，就是提标定准服务的。可以反向背靠背对比，也可以通过倍率把10mA标准电流转换到其它档位上
2、温度传感器的测试、检测、标定。比如对RTD的检测，需要精确、恒稳的mA级电流，通过检测电压得到电阻值。这个恒流源甚至要求比高位表电阻档的还要高
3、测试电阻，例如1欧，需要100mA的恒流源，这样其功率才不会超过10mW。
4、校准，送给万用表，看表的电流档偏差多少。这个有点大材小用，而由于表的范围宽，恒流源也不能直接提供
5、

[全文完]

yjm2000

老大厉害！我准备先搞个恒流源再说！

aeon

这也是没有商品电流基准的原因吧。用一个短稳的电流源加标准电压和标准电阻就可以产生。

yjm2000

我认为主要是电压、电阻有了，电流自然就有了！

chenang39

进来学习。

lymex

引用第10楼yjm2000于2009-03-16 20:10发表的  :
我认为主要是电压、电阻有了，电流自然就有了！

理论上是的，但实际上必须有个短期稳定的恒流电源作为电流载体。这也就是我和Aeon都计划做恒流源的原因。

zzaming

电流基准,很难做,所以没有成品.

电流源是不容易做成电压那个精度的.要做成电压那个精度,估计要花费10~100倍的费用.

勇敢天空

lymex老师，第一张图能再帮我分析下么？我没看懂，，，，，[s:50]

lymex

一个线圈放到称盘上，另一个线圈固定，二者串联通电，产生吸引力，再加上砝码让天平平衡，就可以通过砝码知道电流的大小。

勇敢天空

谢谢lymex老师！！！

qinchang

电流基准有难度，一般来说调整元件需要用MOS管，但是MOS管的栅极和沟道间有较大的分布电容，反馈电路需考虑电容的滞后效应，要加补偿网络，还有运放输出的滞后等等，有些复杂。这样一来很难兼顾到各部分噪声的滤除。前段时间想在一款仪器上实现100毫安恒流源，不考虑稳定性，只能做到噪声电流小于1微安。我觉得做恒流源反馈网络需仔细研究研究。

jambalaya

有些台式表的Ratio功能，给个噪声小点的外部电压源，配合标准电阻测未知电阻似乎也可以。

deall8668

五楼的第一个图，输出DC 电流 参考地都是同一点，第二个图，一个DC REF 参考点为 GND  , 输出DC 电流 为 + 5 V  ，会较第一个图不稳定，而且受负载的电容影响 ， 这是我的浅见，

shichen717

首先等待独立贴。正准备做大电流电流表，因此对此很感兴趣。

100A大了点，不太好做，不过20A是好办的，我最大做过60A恒流120V输出。

但仍有以下几点需要考虑。

1. 如何校准，没有太好的办法。除非有极好的标准电阻，否则0.01%无法实现。
2. 即使输出只有1V，考虑调整管的压降，至少需要3-5V，20A会产生上百瓦热量，因此热管理不容易。
3. 采用开关电源没有问题，但需要串LC滤波器，也会产生巨大功耗。
4. 使用整流电源，变压器是大问题，5V/20A虽然功率不大，但不好做。此外20A滤波需要至少20000uF，否则纹波幅度会影响输出质量，对整流管的冲击必须考虑。低压变压器的输出电压在不同输出电流下差异很大，几V是正常的，但多1V功耗就多20W，就20A如此大的输出范围和5V如此低的电压，空载与满载可相差50%。
5. 内部电缆20A也需要至少4mm2线，100A电缆需要20mm2，有小手指粗，如何安置很成问题。

就稳定性可考虑以下方法：
1. 电流采样电阻用半导体制冷器控温。
2. 多路并联是降低成本的最佳方法，例如1A并联20路，单路热管理容易。MOS并联很可怕，就其并联的输入电容，可能并非常规运放可以驱动，必须使用独立的MOS驱动电路，而且过分的补偿会导致动态响应差，对纹波过滤不足，多路并联可避免此问题。此外，对电缆要求低，1A只需要0.5mm2。
3. 多路并联时可单独校准，达到0.01%比较容易。并联后准确度提高。
4. 多路并联时采样电阻好处理，简单的强制风冷散热即可。
5. 多路并联时易于配置输出电流。
6. 多路并联时属于简单产品叠加，易于降低成本。

必须考虑，无论多路并联还是单路输出，其总体积都会非常大，随之成本很高。

lymex

楼上的思路很好。有关前半部分我的想法如下。
1、“如何校准”，其实我做大电流主要是稳定，然后同时流过“标准分流器”和“被比较分流器”，做切换对比，因此对电流源的准确度可以没有太多要求，短期稳定就可以。
2、调整管的压降，这个可以做得非常小，0.5V以下都可以，那种线性区、饱和区等，都是老概念，要求3-5V管压降只在较大电压输出的场合才用。大多数MOS管甚至在0.1V的压降就进入可控区，只要电流不要太大，因此才考虑并联。这个可以参考VMOS管的特性曲线，
3、直流电源滤波问题，要么采用开关电源，频率非常高，因此内部的滤波电容起到很大的作用，同时调整管可以吸收残余纹波。如果采用电池，就没有这个滤波问题了。
4、不考虑用整流电源。可以考虑的成品电源，也都是开关型的，例如2V、300A。
5、电缆问题不大，用多股的，lly前段时间也做过。接头一定要好，用大螺丝拧紧。

我已经买了一个电池打算做电流发生器的源，是电动车用的动力电池，电压3.2V，但输出电流非常大。上面小的是4.2Ah的做对比，还有一个5号电池。



另外我还买了个Vicor的电源模块，输出100A，0.1V到2.2V可调，也可以做电源用。

lymex

有关温度稳定性的问题我是这样想的：
1、不控温、不恒温，而是变温测试。就是想利用温度的改变，来达到测试温度系数的目的。这是测试项目之一，而且要在开始的时候进行，得到温度系数后，可以在后续的测试中作为修正参数。当然，要把温度传感器与检流电阻很好的装在一起。
2、对比测试的时候，测试时间要尽可能的短，例如在几秒钟内完成，这样发热就很小。几秒钟的时间对于现代仪器、自动采样已经是非常充裕了。
3、不考虑强制风冷，只考虑采用一定体积的散热片做热沉用。

shichen717

1. 就调整管而言，大电流下多MOS并联，3—5V可能是必需的，限制并非线性区或饱和区，而是输入电容与导通电阻的对应关系。
按100A对应30只MOS并联计算，每只3A，对于0.2V压降，导通电阻需要低于66毫欧，设计时还需保留50%的裕量，需要低于33毫欧以保证调整管的可调整性，如此低的导通电阻必然对应高于5000pF的栅电容（实际上可能达到10000pF），单只尚且驱动困难，更无论并联。
根据我做大电流电流源的经验，以及理论分析，输出电流越大，需要的调整管压降越高，使调整管的静态工作点足以保证调整管的频率响应足够好（调整管压降越低，其频率响应越差），从而确保频率稳定性，而与输出电压关系不大。在整流电源中，还需考虑整流纹波Vpp值。

如果多路并联，对于1A而言，530的内阻166毫欧，也可以做到0.5V以下，从而避免严重发热。


2. 开关电源不使用LC滤波只使用电容滤波基本对高频成分没有太多作用，线性电源的有效带宽在大电流下也无法达到开关电源工作频率，因此得到的电流会叠加明显的高频纹波。
曾经用开关电源供电做过电流源成品，切实测试过，示波器上高频纹波非常明显，并且波形与开关电源输出电压的纹波波形无异，实际上此电源只输出600mA，而此时带宽已无法调整高频纹波。但此电源只用于驱动功率LED，追求稳定，纹波不是主要考虑的指标。
此外开关电源不推荐大电容输出滤波，否则将造成内部调整不力造成输出电压显著波动，即响应速度大幅度下降，甚至达到秒级，如果调整管压降过低（或者开关电源输出电压过低导致调整管上的压降裕量不足），对于几秒钟的测量可能无法保证输出电流达到额定准确度。

整流电源的电压不确定性决定其在低压大电流应用中受到限制。如果多路并联，这个问题会极大缓解。如果整流滤波电容足够大，例如4700uF，纹波Vp-p在1A下也可低于0.5V。


3. 某些测试，例如测试电流表，长期输出是必要的，即电流表中长期热量累积造成最容易变动的采样电阻的温漂。而电流表的一个重要应用在于监测电流。

shichen717

此外，多路并联方案中，单路电流小，可实现稳压后恒流，电流质量明显高于无稳压的情况。

lymex

我同意这个观点，即MOS管电流越大，管子的工作电压最好也越高。

在这种典型的恒流电路中，MOS管被接成跟随的方式，漏极输出，工作在线性区域，才对电源的变动有很大的抑制比。




从曲线也可以看出，大电流下，平直的部分需要较高的电压（蓝色区域），而多管并联后，每个管子的电流小，平直部分向左边延伸，如绿色区域。

当然，对于电源纹波比较大、要求比较高的场合，只靠这种恒流特性是远远不够的，这种恒流特性远非理想，因此必须依靠有源闭环调节的快速响应，补偿MOS管的不理想特性，达到恒流输出纹波小的目的。但是，MOS管的输入电容大，并联起来电容更大，低压工作更加大了输入电容，这就对驱动部分提出了很高的要求，必须大电流、快速响应才能对付大电容，而对于开关电源的那种高速纹波，相位滞后和大驱动电流要求已经超出了常规驱动极限。

我的解决问题的方法很简单，就是采用电池作为电源，这样就完全消除了讨厌的电源纹波，驱动的话不必考虑管子是否进入平直区，因此才可以用低压电池。另外，驱动也无需高速和大电流，由于这种恒流源电路的跟随型构造，不怕大电容负载，不会有振荡的因素。

电池做电源的弱点，就是不能长时间。但也没关系，因为我这里要做的大电流，是精密大电流，主要用于标定或测试分流器和小阻值标准电阻的，因此短时间足够了。另一方面，并联的MOS管的方式允许电池的电压继续降低，甚至可以采用单节铅酸电池，1.8V下也可以很好的工作，这样就可以用多个铅酸电池并联，100A下连续工作几个小时也不成问题。由于电池内阻非常低，也可以考虑一边工作一边充电，这样就彻底消除了工作时间的限制。用电池做滤波的例子也是很多的。
对比，对于整流滤波的电源方式，需要的滤波电容太大了，例如200A下要求电压峰峰值不超过1V，那就需要2法拉的电容了。这样大的电容也只能是通过并联的方式取得，其特性距离理论值也有偏离。如果加上预稳压，那功耗也要上升，稳压调整管同样要解决大电流驱动的同样问题。

2V开关电源IC，那只是一个例子。尽管效率高，但我自己也没有更大功率的开关电源，因此也不打算试验了。不过，见过商品的低压大电流开关电源，其输出的纹波也不是很大：
http://www.dz98.com/ac.htm
http://www.dz98.com/wjj-pdf/ews5000te-1.pdf

longshort

虽然我没做过大电流恒流源，不过就个人经验来说，觉得有几个运放方面的问题需要注意。

１）自稳零运放能改善的最大方面是Vos及其温漂，对输出的容性带载能力通常不足。带载能力较好的LT1012可以改善大至10000pF以上的能力（我曾试过2200uF的），但Vos及其温漂稍逊。建议将两者组合以解决这方面的问题。
２）驱动调整管的运放供电以双电源的形式较好，这样不必拘泥于轨到轨能力，而且在中点附近的增益、频响、线性、温漂等等性能均处于最好区域，这样取样电阻的值可以设得更小些。
３）由运放产生的输出变动控制能力越大越好。在单位增益方式下，输出变化基本上是增益的倒数，对于输出变化要求限制在1ppm的情况下，运放增益至少120dB即一百万倍以上。

以上是个人经验，供参考。

lymex

我恰恰用了自稳零运放。
这种运放具有负电源共模输入能力，因此无需双电源供电，大电流电源本来就够复杂的了。
这种运放还具备轨轨输出的能力，直接驱动MOS管有优势。另外，这种运放的电压上升率相对较高，也是优势。
关键是这种电路不怕大电容负载，至少不会不稳定。我在仿真中故意在MOS管的输入端并联了电容，同时也在电源上叠加了一些交流纹波信号，结果也很好。


当然，这是大电流的场合，能做到几十ppm就很不错了，因此运放的Vos的影响并不大，用LT1012也可以，就是需要双电源。

longshort

Vos本身可以用Nulling调节掉，这个确实不是问题。Vp-p和Ip-p在值上有点点不同，少了4nV（4uA）？象是被平滑或反馈掉了。
看了下1150的datasheet，数据很优秀，几种特点集于一身，噪声性能也很强悍，看来也得去弄几片了。

lymex

Vp-p和Ip-p在值上有点点不同，那个应该是仿真问题，两个东西更新的不同步，而且更新比较慢。

这两天装了一个并联MOS管，很麻烦。



不过测试了一下效果很好，初始上电有不稳定因素，也正常，随后稳定，短稳为3ppm附近。
当然这是采集的检流电阻上面的电压换算的，到底电流能到什么程度，取决于检流电阻了。我用的是L&N的1mR的4223。


补充图片，并联MOS管内部，控制器。