為PA50功率運(yùn)算放大器，VIN為輸入電壓，RF為 反饋電阻，RS轉(zhuǎn)換電阻，虛線框內(nèi)為采樣CT，所述輸入電壓VIN通過輸入電阻RI與功率運(yùn)算 放大器A2的反向輸入端連接，功率運(yùn)算放大器A2的正向輸入端通過輸入電阻RI接地，所述 采樣CT 一次側(cè)一端串接在功率運(yùn)算放大器A2的輸出端，所述采樣CT 一次側(cè)另一端通過負(fù)載 接地，所述采樣CT二次側(cè)接轉(zhuǎn)換電阻RS，所述轉(zhuǎn)換電阻RS-端接地，所述轉(zhuǎn)換電阻RS另一端 通過反饋電阻RF與功率運(yùn)算放大器A2的反向輸入端連接。
[0026] 本實(shí)用新型采樣CT 一次側(cè)直接串入功率運(yùn)算放大器輸出回路，二次側(cè)經(jīng)接轉(zhuǎn)換電 阻，從轉(zhuǎn)換電阻兩端進(jìn)行電壓信號(hào)的反饋。本電壓控制電流源電路采用采樣CT+轉(zhuǎn)換電阻替 代電流感測電阻直接串接在放大器輸出回路中，解決了傳統(tǒng)浮動(dòng)負(fù)載型電壓控制電流源電 路因大電流流經(jīng)電流感測電阻產(chǎn)生損耗而降低電流源工作效率的技術(shù)難題，與傳統(tǒng)浮動(dòng) η /?\! 負(fù)載型電壓控制電流源電路輸入輸出關(guān)系相對比，可得：A = i。
[0027] 只要改進(jìn)后的電路中的轉(zhuǎn)換電阻RS為η倍的傳統(tǒng)電路的轉(zhuǎn)換電阻，則可保證從電 路輸出端得到的電流即1〇相等，從而在提高了電電壓控制電流源效率的同時(shí)，保證了新型 電壓控制電流源輸入電壓與輸出電流的線性關(guān)系，提高了測試的精度。
[0028]參見圖4,應(yīng)用于元器件測試大電流輸出10V/36A的采用CT替代電流感測電阻接地 負(fù)載型電壓控制電流源電路，Α2為ΡΑ50功率運(yùn)算放大器，VIN為輸入電壓，RF為反饋電阻，RS 轉(zhuǎn)換電阻，RI為輸入電阻，虛線框內(nèi)為采樣CT，所述輸入電壓VIN通過輸入電阻RI與功率運(yùn) 算放大器Α2的反向輸入端連接，功率運(yùn)算放大器Α2的正向輸入端通過輸入電阻RI接地，所 述采樣CT 一次側(cè)一端串接在功率運(yùn)算放大器Α2的輸出端，所述采樣CT 一次側(cè)另一端通過負(fù) 載接地，所述采樣CT二次側(cè)接轉(zhuǎn)換電阻RS，所述轉(zhuǎn)換電阻RS-端接地，所述轉(zhuǎn)換電阻RS另一 端通過反饋電阻RF與功率運(yùn)算放大器Α2的反向輸入端連接。
[0029]采樣CT 一次側(cè)直接串入功率運(yùn)算放大器輸出回路，二次側(cè)經(jīng)接轉(zhuǎn)換電阻，CT二次 側(cè)一端接地，另一端進(jìn)行電壓信號(hào)的反饋。本電壓控制電流源電路采用采樣CT加轉(zhuǎn)換電阻 替代電流感測電阻直接串接在放大器輸出回路中，簡化了傳統(tǒng)接地負(fù)載型電壓控制電流源 電路，提高了接地負(fù)載型電壓控制電流源電路的工作效率，與傳統(tǒng)浮動(dòng)負(fù)載型電壓控制電 流源電路輸入輸出關(guān)系相同。只要改進(jìn)后的電路中的的轉(zhuǎn)換電阻RS為η倍的傳統(tǒng)電路的轉(zhuǎn) 換電阻，則可保證從電路輸出端得到的電流即Ιο相等，從而在提高了電電壓控制電流源效 率的同時(shí)，簡化了傳統(tǒng)接地負(fù)載型電壓控制電流源電路，提高了壓控型電流源的電流輸出 能力。
[0030] 本實(shí)用新型采用精密CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路由于采樣CT加 轉(zhuǎn)換電阻直接串接在功率放大器輸出回路中，輸出回路中沒有電阻直接串聯(lián)，而是間接地 通過CT感應(yīng)到的較小電流來實(shí)現(xiàn)電壓反饋，這樣避免了經(jīng)典電壓控制電流源電路中由于大 電流流過電流感測電阻而在電阻上產(chǎn)生的損耗。本實(shí)用新型因采樣CT的引入具有電路拓?fù)?結(jié)構(gòu)簡單、電壓控制電流源成本低、工作效率高，安全裕度高、有較好的電壓輸入范圍和電 流輸出范圍、線性程度好等特點(diǎn)。同時(shí)，本實(shí)用新型為大電流、大功率型電壓控制電流源的 設(shè)計(jì)提供了 一個(gè)新的設(shè)計(jì)思路。
[0031] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員 應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本 實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化 和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍 由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種采用CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路，其特征在于:包括功率運(yùn)算 放大器、采樣CT和轉(zhuǎn)換電阻，采樣CT一次側(cè)直接串接在功率運(yùn)算放大器的輸出回路中，采樣 CT二次側(cè)接轉(zhuǎn)換電阻，所述轉(zhuǎn)換電阻一端接地，所述轉(zhuǎn)換電阻另一端通過反饋電阻與功率 運(yùn)算放大器連接進(jìn)行電壓信號(hào)的反饋。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路，其特 征在于:浮動(dòng)負(fù)載型電壓控制電流源電路包括為功率運(yùn)算放大器A1，輸入電壓VIN，反饋電 阻RF，轉(zhuǎn)換電阻RS，接地電阻RB和采樣CT，所述輸入電壓VIN與功率運(yùn)算放大器A1的正向輸 入端連接，功率運(yùn)算放大器A1的正向輸入端通過接地電阻RB接地，所述采樣CT 一次側(cè)一端 通過負(fù)載直接串接在功率運(yùn)算放大器A1的輸出端，所述采樣CT 一次側(cè)另一端接地，所述采 樣CT二次側(cè)接轉(zhuǎn)換電阻RS，所述轉(zhuǎn)換電阻RS-端接地，所述轉(zhuǎn)換電阻RS另一端通過反饋電 阻RF與功率運(yùn)算放大器A1的反向輸入端連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路，其特 征在于:接地負(fù)載型電壓控制電流源電路包括功率運(yùn)算放大器A2,輸入電壓VIN，反饋電阻 RF，轉(zhuǎn)換電阻RS，輸入電阻RI，采樣CT，所述輸入電壓VIN通過輸入電阻RI與功率運(yùn)算放大器 A2的反向輸入端連接，功率運(yùn)算放大器A2的正向輸入端通過輸入電阻RI接地，所述采樣CT 一次側(cè)一端串接在功率運(yùn)算放大器A2的輸出端，所述采樣CT 一次側(cè)另一端通過負(fù)載接地， 所述采樣CT二次側(cè)接轉(zhuǎn)換電阻RS，所述轉(zhuǎn)換電阻RS-端接地，所述轉(zhuǎn)換電阻RS另一端通過 反饋電阻RF與功率運(yùn)算放大器A2的反向輸入端連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種采用CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路，其 特征在于:所述功率運(yùn)算放大器采用PA50功率運(yùn)算放大器。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路，其特 征在于:所述采樣CT變比為l:n，改進(jìn)后電壓控制電流源電路功率損耗為傳統(tǒng)電壓控制電流 源電路損耗的l/n，n取100或1000。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采用CT替代電流感測電阻的電壓控制電流源電路，結(jié)合大電流輸出的特點(diǎn)對浮動(dòng)負(fù)載型和接地負(fù)載型電壓控制電流源電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，通過引入采樣精密CT來替代傳統(tǒng)的電流感測電阻，CT一次側(cè)直接串接在功率運(yùn)算放大器輸出回路中，二次側(cè)經(jīng)接轉(zhuǎn)換電阻進(jìn)行電壓信號(hào)的反饋，這種方式消除了浮動(dòng)負(fù)載型和接地負(fù)載型電壓控制電流源電路因電流感測電阻而對電路電流輸出能力的限制，避免了因電流流過電流感測電阻產(chǎn)生功耗，從而使電壓控制電流源效率大大提高。
【IPC分類】G05F1/46
【公開號(hào)】CN205176715
【申請?zhí)枴緾N201520821833
【發(fā)明人】費(fèi)益軍, 陳杰, 鄭歡, 周立, 曹京滎, 候憲華, 李忠華
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年10月22日