電流放大器原理及結(jié)構(gòu)

電流放大器結(jié)構(gòu)

電流放大器作用就是根據(jù)電流指令向感性電流負(fù)載提供電流，本質(zhì)上就是受控電流源。電流放大器一般是由電源、電力電子電路、感性負(fù)載、控制器等四個(gè)部分構(gòu)成，采用輸出電流閉環(huán)控制。

電流放大器一般是由電源、電力電子電路、感性負(fù)載、控制器等四個(gè)部分構(gòu)成，采用輸出電流閉環(huán)控制，其基本結(jié)構(gòu)如圖所示。理想電流放大器要求輸出電流im（t）完全復(fù)現(xiàn)電流指令iref（t），即im（t）=iref（t）。由于感性負(fù)載電流不能突變的特性，感性負(fù)載對(duì)電流表現(xiàn)為慣性環(huán)節(jié)，這種慣性往往會(huì)導(dǎo)致負(fù)載電流變化滯后于電流指令變化，對(duì)于電流響應(yīng)要求較高的系統(tǒng)這是不利的。增大負(fù)載電感有利于減小電流放大器輸出電流紋波，但同時(shí)會(huì)增加負(fù)載的慣性，減小系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。

可見(jiàn)，電流穩(wěn)態(tài)輸出品質(zhì)和電流響應(yīng)速度是一對(duì)矛盾。解決這種矛盾的最有效措施就是在控制系統(tǒng)采用適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償環(huán)節(jié)，提高電流響應(yīng)速度。

電流放大器電路結(jié)構(gòu)原理

電流放大器電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以為電壓、電流在第一象限的Buck電路，也可以采用電流單向流動(dòng)、電壓雙象限的H橋式電路，也可以采用四象限H橋式電路，其拓?fù)潆娐方Y(jié)構(gòu)如圖（a）～圖（c）所示。這三種電路結(jié)構(gòu)針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合靈活選取。

電流放大器采用輸出電流閉環(huán)控制，其控制原理圖如圖3所示。從下圖可以看出影響電流輸出響應(yīng)速度的主要因素是阻感性負(fù)載的時(shí)間常數(shù)Te=L/RL，當(dāng)此時(shí)間常數(shù)較大時(shí)，輸出電流響應(yīng)難以提高。因此，提高電流放大器響應(yīng)速度的主要措施就是減小被控對(duì)象的等效時(shí)間常數(shù)。