電流放(fàng)大(dà)器概括來講,就是能把小(xiǎo)電流變成大(dà)電流的電路單元。
具體(tǐ)來講,就是有這麽一(yī)種電路,它有一(yī)個輸入端和一(yī)個輸出端,在輸入端輸入一(yī)個較小(xiǎo)的電流時,在輸出端就會輸出一(yī)個較大(dà)的電流。大(dà)電流和小(xiǎo)電流之間符合某種函數關系。輸入的小(xiǎo)電流發生(shēng)變化時,輸出的大(dà)電流也按這種函數關系發生(shēng)相應的變化。
放(fàng)大(dà)電路是利用具有放(fàng)大(dà)特性的電子元件,如晶體(tǐ)三極管,三極管加上工(gōng)作電壓後,輸入端的微小(xiǎo)電流變化可以引起輸出端較大(dà)電流的變化,輸出端的變化要比輸入端的變化大(dà)幾倍到幾百倍,這就是放(fàng)大(dà)電路的基本原理。
電流放(fàng)大(dà)器是增加信号幅度或功率的裝置,它是自動化技術工(gōng)具中(zhōng)處理信号的重要元件。放(fàng)大(dà)器的放(fàng)大(dà)作用是用輸入信号控制能源來實現的,放(fàng)大(dà)所需功耗由能源提供。對于線性放(fàng)大(dà)器,輸出就是輸入信号的複現和增強。對于非線性放(fàng)大(dà)器,輸出則與輸入信号成一(yī)定函數關系。放(fàng)大(dà)器按所處理信号物(wù)理量分(fēn)爲機械放(fàng)大(dà)器、機電放(fàng)大(dà)器、電子放(fàng)大(dà)器、液動放(fàng)大(dà)器和氣動放(fàng)大(dà)器等,其中(zhōng)用得廣泛的是電子放(fàng)大(dà)器。随着射流技術的推廣,液動或氣動放(fàng)大(dà)器的應用也逐漸增多。電子放(fàng)大(dà)器又(yòu)按所用有源器件分(fēn)爲真空管放(fàng)大(dà)器、晶體(tǐ)管放(fàng)大(dà)器、固體(tǐ)放(fàng)大(dà)器和磁放(fàng)大(dà)器,其中(zhōng)又(yòu)以晶體(tǐ)管放(fàng)大(dà)器應用廣。在自動化儀表中(zhōng)晶體(tǐ)管放(fàng)大(dà)器常用于信号的電壓放(fàng)大(dà)和電流放(fàng)大(dà),主要形式有單端放(fàng)大(dà)和推挽放(fàng)大(dà)。此外(wài),還常用于阻抗匹配、隔離(lí)、電流-電壓轉換、電荷-電壓轉換(如電荷放(fàng)大(dà)器)以及利用放(fàng)大(dà)器實現輸出與輸入之間的一(yī)定函數關系(如運算放(fàng)大(dà)器)。
電流放(fàng)大(dà)器作用就是根據電流指令向感性電流負載提供電流,本質上就是受控電流源。電流放(fàng)大(dà)器一(yī)般是由電源、電力電子電路、感性負載、控制器等四個部分(fēn)構成,采用輸出電流閉環控制。
電流放(fàng)大(dà)器一(yī)般是由電源、電力電子電路、感性負載、控制器等四個部分(fēn)構成,采用輸出電流閉環控制,其基本結構如圖1 所示。理想電流放(fàng)大(dà)器要求輸出電流im(t)*複現電流指令iref(t),即im(t)= iref(t)。由于感性負載電流不能突變的特性,感性負載對電流表現爲慣性環節,這種慣性往往會導緻負載電流變化滞後于電流指令變化,對于電流響應要求較高的系統這是不利的。增大(dà)負載電感有利于減小(xiǎo)電流放(fàng)大(dà)器輸出電流紋波,但同時會增加負載的慣性,減小(xiǎo)系統的動态響應速度。
可見,電流穩态輸出品質和電流響應速度是一(yī)對矛盾。解決這種矛盾的有效措施就是在控制系統采用适當的補償環節,提高電流響應速度。