不同于电力电子学中常见的开关电源电路作为输出单元,高带宽线性功率单元凭借着输出纹波小、精度高、动态特性好等特点被广泛用于航天航空系统的二次侧末端以提高输出的电流电压品质。线性功率电流单元较为重要的应用便是为产生磁场的亥姆霍兹线圈提供励磁电流。由于亥姆霍兹线圈产生的磁场与通过线圈内部的电流呈线性关系,航天领域想要利用其产生精确、稳定的磁场必须控制流过线圈内部电流的精度和稳定度。针对传统线性恒流源支路无法单独精确产生大、小电流的矛盾,本文创新地提出输出电流回路分级策略将输出电流划分为大、小电流支路,并在此基础上提出了两者配合的方法。针对较宽的总输出电流范围和单支路输出电流大小有限的矛盾,本文提出了后级电流功率回路多支路并联以及扩充单支路线性管数量的策略用来增大系统总电流输出能力。针对供电电压的大小应实时满足后级功率回路的供电需求,本文对线性功率回路进行数学建模并搭建回路方程,计算出后级输出电流与供电电压的具体数量关系,以此确定可调整的高精度输出电流回路供电电压包络线。在此基础上总结出前级开关电源网络的具体占空比调制策略,实现供电电压快速跟踪后级功率等级的目的。针对输出电流稳定度和精度要求,本文对线性电流功率单元建立参考端、供电端、输出端三端口网络。研究各端口彼此之间以及输出端口内部影响输出电流精度的要素,并分别列写输出电流对供电电压和参考电压的传递函数,在不同频域范围内探索保证电流稳定度和精度的方法。为了验证所提恒流源和控制策略的工程可行性,搭建了感性负载条件下的±0.85 m A～±16 A电流输出等级的实验样机,分别测试了线性功率单元输出电流的精度、稳定度、电流变化率和切载性能。实验结果表明,所提出的恒流源电路拓扑与控制策略不仅实现了面向感性负载的高动态能力与高稳定度,而且简化了提高输出电流稳定度的设计,降低了成本。本课题解决了传统电源设计中动态响应、稳定性之间的矛盾和宽输出电流范围与低输出电流精度之间的矛盾,具有较强的工程实用价值。