一種高效節(jié)能電流放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于繼電保護(hù)測試設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種繼電保護(hù)測試儀裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在繼電保護(hù)測試領(lǐng)域中，繼電保護(hù)測試儀是最普遍的測量儀器。是在參照電力部頒發(fā)的《微機(jī)型繼電保護(hù)試驗裝置技術(shù)條件(討論稿)》的基礎(chǔ)上，廣泛聽取用戶意見，總結(jié)目前國內(nèi)同類產(chǎn)品優(yōu)缺點(diǎn)，充分使用現(xiàn)代先進(jìn)的微電子技術(shù)和器件實現(xiàn)的一種繼電保護(hù)測試儀器。繼電保護(hù)測試儀中輸出的模擬電壓必須經(jīng)過放大器進(jìn)行功率放大后才能送至被測繼電器的輸入端子上。功率放大器又分為電壓放大器與電流放大器，其作為實驗裝置的重要部分，性能指標(biāo)直接關(guān)系到試驗的精確度。但是傳統(tǒng)的電流放大器具有如下缺點(diǎn):(1)采樣精度低；(2)功率損耗大；(3)最大輸出電流小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了高效節(jié)能電流放大器，可以解決傳統(tǒng)的電流放大器采樣精度低，功率損耗大，最大輸出電流小的問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]在放大器輸出端加上NM0S管開關(guān)支路，NM0S管漏極D作為輸入端與電流放大器等效模塊輸出端相連，NM0S管源極S作為輸出端與負(fù)載相連，柵極與邏輯控制回路相連；將采樣電阻R15取值由0.1歐姆降為0.02歐姆；在漏極D與源極S之間加入取值0.3歐姆新增采樣電阻R16。
[0006]通過柵極電壓大小控制NM0S管開斷，當(dāng)電流放大器輸出電流大于等于15安培時，柵極電壓達(dá)到閾值，NM0S管處于閉合狀態(tài)，電流從NM0S管支路流過；當(dāng)電流放大器輸出電流小于15安培時，柵極電壓未達(dá)到閾值，NM0S管處于斷開狀態(tài)，電流從新增采樣電阻R16支路流過。
[0007]M0S管類型為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵型M0S管。
[0008]采樣電阻R15由0.1歐姆改變?yōu)?.03歐姆。
[0009]新增采樣電阻R16取值為0.3歐姆。
[0010]當(dāng)輸出電流小于15安培時，電流放大器功率損耗為:P = 10*10*(R16+R15);當(dāng)輸出電流大于等于15安培時，電流放大器功率損耗為:P = 1。*1。*町5。
[0011]當(dāng)輸出電流小于15安培時，采樣電壓為V。: 1。*(1?15+1?16);當(dāng)輸出電流大于等于15安培時，采樣電壓為V。= 1。*町5。當(dāng)放大器其他影響精度的條件不發(fā)生變化時，提高采樣電壓即提高采樣精度。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用NM0S管漏極D作為輸入端與電流放大器等效模塊輸出端相連，NM0S管源極作為輸出端與負(fù)載相連，柵極與邏輯控制回路相連，采樣電阻R15取值由0.1歐姆降為0.02歐姆，在漏極D與源極S之間加入取值0.3歐姆新增采樣電阻R16的方法；提高了電流放大器的采樣精度，減小了電流放大器的功率損耗，提高了電流放大器的最大輸出電流。
[0013]本發(fā)明采用的元器件均可在市場買到，不存在特殊制定情況，節(jié)約成本，便于批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所述繼電保護(hù)測試儀電流放大器等效框圖。
[0015]圖2是本發(fā)明所述繼電保護(hù)測試儀電流放大器原理圖。
【具體實施方式】
[0016]本發(fā)明提供了一種高效節(jié)能電流放大器，下面結(jié)合【附圖說明】和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0017]參照圖1、圖2所示，本高效節(jié)能的電流放大器應(yīng)用于繼電保護(hù)測試儀中，由輸入級、推動級、輸出級構(gòu)成。輸入級由LF356運(yùn)算放大器構(gòu)成，推動級由三極管T1和T3構(gòu)成，輸出級由互補(bǔ)達(dá)林頓電路構(gòu)成。當(dāng)T3的集電極為正半周時，三極管T4與T5導(dǎo)通。當(dāng)T3的集電極為負(fù)半周時，三極管T6與T7導(dǎo)通。晶體管T3推動晶體管T4與T6，再由晶體管T4與T6分別推動晶體管T5與T7。
[0018]當(dāng)T5與T7輸出的電流大于等于15安培，柵極電壓達(dá)到閾值，NM0S管處于閉合狀態(tài)，電流從NM0S管支路流過，電流放大器功率損耗為:P = WR15，采樣電壓為V。=10*R15 ;當(dāng)了5與T7輸出電流小于15安培時，柵極電壓未達(dá)到閾值，NM0S管處于斷開狀態(tài)，電流從新增采樣電阻R4支路流過，電流放大器功率損耗為:p = iji^aue+Ris)，采樣電壓為 V。= 10*(R15+R16)0
[0019]電流放大器中三只偏置二極管Dl、D2、D3起到給輸出級以弱的正向偏置的作用，使輸出級能夠處于甲乙類工作狀態(tài)。晶體管T1提高推動能力，為晶體管T3提供輸出功率。晶體管T2與電阻R6、R7、R8構(gòu)成了恒流源電路，穩(wěn)定偏置電流。R15，R16和R2構(gòu)成了并聯(lián)電流負(fù)反饋回路。R15為采樣電阻，R16為新增采樣電阻。調(diào)節(jié)R2可以改變電流放大器的增益。
[0020]本裝置中，采用負(fù)反饋回路，加入NM0S管開關(guān)控制，增加新的采樣電阻，并改變原采樣電阻阻值。從而使電流放大器具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，減小了電流放大器的功率損耗，提高了電流放大器的采樣精度，提高了電流放大器的最大輸出電流。
【主權(quán)項】
1.一種高效節(jié)能電流放大器，應(yīng)用于繼電保護(hù)測試儀，其特征在于，在放大器輸出端加上NMOS管開關(guān)支路，NMOS管漏極D作為輸入端與電流放大器等效模塊輸出端相連，NMOS管源極S作為輸出端與負(fù)載相連，柵極與邏輯控制回路相連；將采樣電阻取值R15由0.1歐姆降為0.02歐姆；在漏極D與源極S之間加入取值0.3歐姆新增采樣電阻R16。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能電流放大器，其特征在于，通過柵極電壓大小控制NMOS管開斷，當(dāng)電流放大器輸出電流大于等于15安培時，柵極電壓達(dá)到閾值，NMOS管處于閉合狀態(tài)，電流從NMOS管支路流過；當(dāng)電流放大器輸出電流小于15安培時，柵極電壓未達(dá)到閾值，NMOS管處于斷開狀態(tài)，電流從新增采樣電阻R16支路流過。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能電流放大器，其特征在于，所述MOS管類型為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵型MOS管。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能電流放大器，其特征在于，所述采樣電阻R15由0.1歐姆改變?yōu)?.03歐姆。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能電流放大器，其特征在于，所述新增采樣電阻R16取值為0.3歐姆。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能電流放大器，其特征在于，所述當(dāng)輸出電流小于15安培時，電流放大器功率損耗為:P=12* (R15+R16);當(dāng)輸出電流大于等于15安培時，電流放大器功率損耗為:P=12*R15。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效節(jié)能電流放大器，其特征在于，所述當(dāng)輸出電流小于15安培時，采樣電壓為Vo=1* (R15+R16);當(dāng)輸出電流大于等于15安培時，采樣電壓為Vo=1*R15，當(dāng)放大器其他影響精度的條件不發(fā)生變化時，提高采樣電壓即提高采樣精度。
【專利摘要】本發(fā)明一種高效節(jié)能電流放大器，屬于繼電保護(hù)測試設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種繼電保護(hù)測試儀裝置。NMOS管漏極D作為輸入端與電流放大器等效模塊輸出端相連，NMOS管源極作為輸出端與負(fù)載相連，柵極與邏輯控制回路相連；將采樣電阻R15取值由0.1歐姆降為0.02歐姆；在漏極D與源極S之間加入取值0.3歐姆新增采樣電阻R16；通過柵極電壓大小控制NMOS管開斷，當(dāng)電流放大器輸出電流大于等于15安培時，柵極電壓達(dá)到閾值，NMOS管處于閉合狀態(tài)，電流從NMOS管支路流過；當(dāng)電流放大器輸出電流小于15安培時，柵極電壓未達(dá)到閾值，NMOS管處于斷開狀態(tài)，電流從新增采樣電阻支路流過。本發(fā)明利用NMOS管柵極電壓達(dá)到閾值具有使源極與漏極之間形成導(dǎo)電溝道的能力，實現(xiàn)繼電保護(hù)測試儀電流放大器減小功率損耗，提高采樣精度，減少投資，提高最大輸出電流等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】H03F3/20
【公開號】CN105375892
【申請?zhí)枴緾N201410437959
【發(fā)明人】夏瑞華, 白堅實, 劉博
【申請人】華北電力大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月29日