電流放大器原理及結構

電流放大器結構

電流放大器作用就是根據(jù)電流指令向感性電流負載提供電流，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、感性負載、控制器等四個部分構成，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、感性負載、控制器等四個部分構成，采用輸出電流閉環(huán)控制，其基本結構如圖所示。理想電流放大器要求輸出電流im（t）完全復現(xiàn)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(xiàn)為慣性環(huán)節(jié)，這種慣性往往會導致負載電流變化滯后于電流指令變化，對于電流響應要求較高的系統(tǒng)這是不利的。增大負載電感有利于減小電流放大器輸出電流紋波，但同時會增加負載的慣性，減小系統(tǒng)的動態(tài)響應速度。

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

電流放大器電路結構原理

電流放大器電路拓撲結構可以為電壓、電流在第一象限的Buck電路，也可以采用電流單向流動、電壓雙象限的H橋式電路，也可以采用四象限H橋式電路，其拓撲電路結構如圖（a）～圖（c）所示。這三種電路結構針對不同應用場合靈活選取。

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速度的主要因素是阻感性負載的時間常數(shù)Te=L/RL，當此時間常數(shù)較大時，輸出電流響應難以提高。因此，提高電流放大器響應速度的主要措施就是減小被控對象的等效時間常數(shù)。