一種高負(fù)載恒流源電路裝置的設(shè)計(jì)方法

1、第 卷第 期現(xiàn) 代 電 力1 1 年 月 × ° 1一種高負(fù)載恒流源電路裝置的設(shè)計(jì)方法徐育新 侯國(guó)蓮 張建華華北電力大學(xué) 北京 北京常 青北京經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院 北京摘 要 鑒于目前許多工業(yè)過(guò)程所采用的 2®型系列儀表負(fù)載均在 8以內(nèi) 實(shí)際應(yīng)用時(shí)往往受到限制 給出了一種高負(fù)載恒流源電路的設(shè)計(jì)方法這種高負(fù)載恒流源電路裝置 不僅具有恒流特性好 負(fù)載電阻高的特點(diǎn) 同時(shí)具有良好的實(shí)用性和通用性 并已在某電廠的鍋爐水位系統(tǒng)改造中得到應(yīng)用關(guān)鍵詞 恒流源裝置 高負(fù)載 工業(yè)過(guò)程 儀表分類號(hào) ×°問(wèn)題的提出目前 在我國(guó)的電廠和其它工業(yè)過(guò)程控制中廣泛采用具有國(guó)際統(tǒng)一

2、信號(hào)制直流電流為 的 2®型自動(dòng)化儀表系列無(wú)論是變送器!調(diào)節(jié)器!操作器或其它運(yùn)算組件其輸出環(huán)節(jié)都是恒流源電路一般規(guī)定的負(fù)載電阻為 8但是在實(shí)用過(guò)程中 有時(shí)一個(gè)變送器的輸出回路中要串聯(lián)多個(gè)表計(jì)以某電廠一臺(tái)水位變送器為例 輸出回路中 接有數(shù)字指示表!打印記錄表!上限報(bào)警器!下限報(bào)警器!數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口 Ù 等因此 負(fù)載電阻超出了保證恒流特性的精度要求 從而會(huì)造成測(cè)量誤差為此本文給出一種高負(fù)載恒流源電路圖 高負(fù)載恒流電路1 電路分析本文給出的恒流源電路如圖所示圖中 為運(yùn)算放大器 為晶體三級(jí)管 為反饋電阻 為負(fù)載電阻 為輸入電壓 為輸出電流必須指出 均為高輸入阻抗的電子器件 故以下

3、分析中可近似視為收稿日期 2 2 徐育新 年生 男 助工 主要從事熱工自動(dòng)化方面的研究 侯國(guó)蓮年生 女 副教授 主要從事熱工自動(dòng)化方面的研究理想運(yùn)算放大器電路中 負(fù)載電阻可取為 1 8由圖可見(jiàn) 當(dāng) 時(shí) 而 故一般情況下是 構(gòu)成一個(gè)跟隨器 作用是使輸入端與輸出端隔離由圖 可得圖 所示的等效電路進(jìn)一步應(yīng)用等效發(fā)電機(jī)原理 由圖 !圖 可得如圖 的電路圖 高負(fù)載恒流電路的等效電路圖 應(yīng)用等效發(fā)電機(jī)原理所得的等效電路圖中 + 8 # 可視為理想運(yùn)算放大器_ 由圖 可知 的反相輸入端電壓為 又由于 可視為理想運(yùn)放 故有 則可得 所以有 由此可見(jiàn) 本電路輸出電流與負(fù)載電阻無(wú)關(guān) 故本電路是一種恒流電路又因?yàn)檫\(yùn)

4、放 具有很大的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù) 故恒流精度很高實(shí)際測(cè)試表明 負(fù)載電阻在 1 8范圍內(nèi) 恒流精度可達(dá) 1 這里 取8 故當(dāng) 時(shí) 輸出電流 2恒流精度分析基于上述分析結(jié)果 可見(jiàn)是運(yùn)算放大器 的共模輸入信號(hào) 為此由圖 可將整個(gè)現(xiàn)代電力 年電路簡(jiǎn)化為如下的閉環(huán)系統(tǒng) 圖 恒流源電路等效系統(tǒng)圖中 的開(kāi)環(huán)電壓放大倍數(shù) 晶體三級(jí)管 結(jié)電阻晶體三極管電流放大倍數(shù) 的輸出電壓考慮到圖 中的小回路也是一個(gè)深度負(fù)反饋系統(tǒng) 故可得 于是有 Ø式中 8 1 8 設(shè) 則 若設(shè) 1 8則 1顯然 當(dāng)一定時(shí) 在 1 8范圍內(nèi)變化 都幾乎沒(méi)有變化 故本電路的恒流精度是非常高的3 結(jié) 論本文給出的恒流源電路具有恒流特性好 負(fù)載電阻高的特點(diǎn) 具有良好的實(shí)用性和通用性 并已在某電廠的鍋爐水位系統(tǒng)改造中得到應(yīng)用參考文獻(xiàn)沈春林等