电流放大器原理及结构

电流放大器结构

电流放大器作用就是根据电流指令向感性电流负载提供电流，本质上就是受控电流源。电流放大器一般是由电源、电力电子电路、感性负载、控制器等四个部分构成，采用输出电流闭环控制。

电流放大器一般是由电源、电力电子电路、感性负载、控制器等四个部分构成，采用输出电流闭环控制，其基本结构如图所示。理想电流放大器要求输出电流im（t）完全复现电流指令iref（t），即im（t）=iref（t）。由于感性负载电流不能突变的特性，感性负载对电流表现为惯性环节，这种惯性往往会导致负载电流变化滞后于电流指令变化，对于电流响应要求较高的系统这是不利的。增大负载电感有利于减小电流放大器输出电流纹波，但同时会增加负载的惯性，减小系统的动态响应速度。

可见，电流稳态输出品质和电流响应速度是一对矛盾。解决这种矛盾的最有效措施就是在控制系统采用适当的补偿环节，提高电流响应速度。

电流放大器电路结构原理

电流放大器电路拓扑结构可以为电压、电流在第一象限的Buck电路，也可以采用电流单向流动、电压双象限的H桥式电路，也可以采用四象限H桥式电路，其拓扑电路结构如图（a）～图（c）所示。这三种电路结构针对不同应用场合灵活选取。

电流放大器采用输出电流闭环控制，其控制原理图如图3所示。从下图可以看出影响电流输出响应速度的主要因素是阻感性负载的时间常数Te=L/RL，当此时间常数较大时，输出电流响应难以提高。因此，提高电流放大器响应速度的主要措施就是减小被控对象的等效时间常数。