运放组成的V/I和I/V变换电路TOP6设计详解

2022-05-16 08:16分类：电路图阅读：

　　对交流电流的工作电压和頻率开展变化的电源电路。按其对电磁能转换的作用，可分成沟通交流变压电源电路和变频式电源电路。前面一种不更改交流电源的頻率，只更改其工作电压。按一定规律性操纵沟通交流变压电源电路电源开关的导通，就可以操纵输出负载工作电压。沟通交流变压电源电路的操纵形式有周波操纵、相位差操纵和斩波操纵等3种方法。周波操纵变压适用负荷热稳态值比较大的电加热自动控制系统。其缺陷是在负荷容积非常大时，电源开关的导通造成对电力的冲击性，进而造成电力网工作电压闪变。相位差操纵变压适用电机的速度操纵或电加热操纵。其首要缺陷是输出电压包括较多的谐波电流份量，当负荷是电机时，会使它造成脉动饮料转距和额外谐波电流耗损，还会继续造成电源电压崎变。因此，须在电原侧和负荷侧各自加过滤互联网。换流器变压电源电路输出电压品质较高，对开关电源危害也较小，关键缺陷是电子器件成本费较高。

　　1、 0-5V/0-10mA的V/I转换电源电路

　　图1是由运算放大器和阻容等部件构成的V/I转换电源电路，能将0-5V的交流电压数据信号线形地转化成0-10mA的电流量数据信号，A1是电压比较器。A3是电压跟随器，组成负的反馈控制回路，键入工作电压Vi与意见反馈工作电压Vf较为，在电压比较器A1的输入输出端获得输出电压VL，V1操纵运算放大器A1的输出电压V2，进而更改晶体三极管 T1的输入输出电流量IL而輸出电流量IL又危害意见反馈工作电压Vf，做到追踪键入工作电压Vi的目地。輸出电流量IL的多少可根据下式测算：IL=Vf/（Rw R7），因为负的反馈的功能使Vi=Vf，因而IL=Vi/（Rw R7），当Rw R7选值为500Ω时，可完成0-5V/0-10mA的V/I变换。

　　2、 0-10V/0-10mA的V/I转换电源电路

　　图2中Vf是导出电流量IL穿过电阻器Rf造成的反应工作电压，即V1与V2两点中间的电流差，此讯号经电阻器R3、R4加进运算放大器A1的2个键入端 Vp与Vn，意见反馈工作电压Vf=V1-V2，针对运算放大器A1，有VN=Vp;Vp=V1/（R2 R3）&TImes;R2，VN=V2 （Vi-V2）&TImes;R4 /（R1 R4），因此V1/（R2 R3）&TImes;R2=V2 （Vi-V2）&TImes;R4/（R1 R4），根据Vf=V1-V2及上式可推证出：

　　若式中R1=R2=100kΩ，R1=R4=20kΩ，则有：Vf×R1=Vi×R4，得到：Vf=R4/R1×Vi=1/5Vi，假如忽视穿过意见反馈控制回路R3、R4的电流量，则有：IL=Vf/Rf=Vi/5Rf，从而能够看得出。当运算放大器的开环增益充足大时，輸出电流量IL与输进工作电压Vi达到线性相关，并且表达式中只与意见反馈电阻器Rf的电阻值相关。显而易见，当Rf=200Ω时，此电源电路能完成0-10v/0-10mA的V/I转换。