【摘 要】本文针对目前测试电源存在的几种常见问题提出了针对性的解决方案。
【关键词】测试电源 自激 失真度 功放
目前测试电源存在的技术问题,如带容性负载和非线性负载出现自激、失真度大、功放发热量大,效率低、易烧坏功放管等。针对功放的这些技术问题进行彻底的解决,现提出以下可行性方案,解决以上技术问题。
一、自激和失真度大问题
自激和失真度是关联的,自激时失真度随之变坏,带非线性负载时,由于电流的非正弦变化,在线路上产生压降,也产生电压的失真。自激是由于放大的闭环增益大于1时,某一个频率会移相,使之正好反向形成了正反馈,还有一种是布线上寄生电容电感形成小幅自激,减小失真度可以通过提高负反馈量来改善。
直流负反馈不存在相位问题,是解决自激问题的一种办法。直流负反馈放大器的数学模型和数学算式如下。
由图和数学算式可以看出,输出Uout主要由K和F决定,前馈信号uq和反馈信号uf是反相的,经比较求和,决定输入电压ui相乘的系数(F+uq+uf),此系数变化反映了输出电压误差量的大小,由此补偿输出电压的误差。以上是放大器的数学模型,要用物理器件来实现,拟定出以下电路,前馈电路和反馈电路仍保持原电路,整流电路用运放精密整流,比较求和电路用运放求和电路,如果前馈信号uq取自CPU板上的0832的基准,可直接将前馈信号uq接求和运放的正相端,求和电路兼有滤波作用,输出反映输出电压误差的直流,此直流要与输入信号ui相乘,乘法可通过两种途径来实现,一种是用专用乘法器AD633;另一种是用分立元件,做一个带恒流源的差分放大器,用直流去控制差分电路的恒流源大小,也可以实现乘法作用,最后视情况而定。
二、功放效率的问题
乙类功放最大输出功率Pom=1/2Vcem*Icm
电源输出功率 Pem=2/πEc*Icm
其效率η=Pom/Pem=π/4*Vcem/Ec
由式子可得:当输出电压的最大值与供电电压Ec相等时,Vcem/Ec=1(忽略管子的饱和压降),其效率最大是:π/4=78.5%。
所以,功放供电电压根据负载大小调整是提高功放效率的一种方法。现拟定一个检测功放输出电压大小区间电路,将功放输出电压整流滤波,送去电压大小区间比较电路,判断功放输出电压的大小,确定功放供电电压的切换,从而实现根据功放输出电压大小来分档调整功放供电电压。检测功放输出电压大小区间分8档(视试验情况而增减),去切换供电变压器交流电压档位。
【关键词】测试电源 自激 失真度 功放
目前测试电源存在的技术问题,如带容性负载和非线性负载出现自激、失真度大、功放发热量大,效率低、易烧坏功放管等。针对功放的这些技术问题进行彻底的解决,现提出以下可行性方案,解决以上技术问题。
一、自激和失真度大问题
自激和失真度是关联的,自激时失真度随之变坏,带非线性负载时,由于电流的非正弦变化,在线路上产生压降,也产生电压的失真。自激是由于放大的闭环增益大于1时,某一个频率会移相,使之正好反向形成了正反馈,还有一种是布线上寄生电容电感形成小幅自激,减小失真度可以通过提高负反馈量来改善。
直流负反馈不存在相位问题,是解决自激问题的一种办法。直流负反馈放大器的数学模型和数学算式如下。
由图和数学算式可以看出,输出Uout主要由K和F决定,前馈信号uq和反馈信号uf是反相的,经比较求和,决定输入电压ui相乘的系数(F+uq+uf),此系数变化反映了输出电压误差量的大小,由此补偿输出电压的误差。以上是放大器的数学模型,要用物理器件来实现,拟定出以下电路,前馈电路和反馈电路仍保持原电路,整流电路用运放精密整流,比较求和电路用运放求和电路,如果前馈信号uq取自CPU板上的0832的基准,可直接将前馈信号uq接求和运放的正相端,求和电路兼有滤波作用,输出反映输出电压误差的直流,此直流要与输入信号ui相乘,乘法可通过两种途径来实现,一种是用专用乘法器AD633;另一种是用分立元件,做一个带恒流源的差分放大器,用直流去控制差分电路的恒流源大小,也可以实现乘法作用,最后视情况而定。
二、功放效率的问题
乙类功放最大输出功率Pom=1/2Vcem*Icm
电源输出功率 Pem=2/πEc*Icm
其效率η=Pom/Pem=π/4*Vcem/Ec
由式子可得:当输出电压的最大值与供电电压Ec相等时,Vcem/Ec=1(忽略管子的饱和压降),其效率最大是:π/4=78.5%。
所以,功放供电电压根据负载大小调整是提高功放效率的一种方法。现拟定一个检测功放输出电压大小区间电路,将功放输出电压整流滤波,送去电压大小区间比较电路,判断功放输出电压的大小,确定功放供电电压的切换,从而实现根据功放输出电压大小来分档调整功放供电电压。检测功放输出电压大小区间分8档(视试验情况而增减),去切换供电变压器交流电压档位。
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