亥姆霍兹线圈是一种常用的用来产生稳定磁场的装置,其产生磁场的大小与线圈中通过的电流有近似的线性关系,当需要产生精度高且稳定度高的可变磁场时,要求提供高精度高稳定度的可调恒流源。随着功率的增加,实现高稳定度的恒流源,通常需要设计复杂的温度控制装置,同时,当恒流源的负载为感性时,其系统精度和稳定性与动态性能之间的矛盾更加突出。基于此,本文对用于感性负载的高精度高稳定度恒流源进行了研究。提出了一种低噪声开关线性串联复合恒流源结构,利用前级开关单元的并联结构和交错控制的优势,以及后级线性单元的高电源抑制比能力,并通过拓扑本身存在的四阶低通滤波结构,不仅极大地提高了系统效率,而且消除了开关噪声对恒流源精度的影响;在此基础上,又提出了一种管压降分级控制策略,前级开关单元通过控制后级线性单元调整管的压降,确保其工作在恒流区的同时,根据输出电流的大小对管压降进行分级调节,进一步降低了恒流源线性单元的功耗。针对恒流源系统的精度和动态性能之间的矛盾问题,前级开关单元通过交错并联技术,既降低了输出纹波,又提高了动态响应,同时利用电流模式控制,使动态性能进一步提高,后级线性单元采用单闭环PI控制,提高精度的同时,保证了线性级的高带宽能力;针对感性负载恒流源系统的稳定性和动态性能之间的矛盾问题,设计了一种高带宽线性恒流源结构,在补偿器与线性调整管之间增加了线性驱动级,通过分别对线性单元和开关单元进行建模分析,设计了闭环控制器,在保证系统稳定的前提下,提高了系统的动态性能。为了验证所提恒流源结构的可行性与控制策略的实用性,搭建了50~70V输入,0.1~2.5A输出,带感性负载的实验样机,分别测试了输出电流的精度、稳定度、电流变化率和抗扰性能。实验结果表明,所提出的结构方案与控制策略不仅实现了感性负载恒流源系统的高精度与高稳定度,而且简化了系统温控平台的设计,降低了成本,具有较强的工程实用价值。