比例控制放大器的工作原理与性能特性

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第1234页（1587字）

比例放大器是对比例电磁铁提供特定性能电流，对比例阀进行控制的电子装置。

比例控制放大器的典型方框图见图21．4－1。各单元的作用是：

图21．4－1 比例放大器的典型方框图

电源变换单元 控制放大器多为直流电路。本单元的作用是通过整流、滤波、稳压电路，从标准交流电源中得到控制放大器正常工作所需的各种直流稳压电源。同时还应具有对电压极性反接、过流、短路等危害的保护功能。

输入接口单元 为满足各种外部设备需要，增强适应性，控制放大器的输入量有模拟量、数字量等不同形式。信号也有控制信号、反馈信号等不同来源、不同形式。本单元的作用是接受各种输入信号。

信号处理单元 本单元的构成主要是各种信号发生器。其作用是将生成的标准信号与输入信号进行相应的运算、处理，以适应各种不同控制对象和工况的要求。

调节器 调节器是电反馈比例放大器中的一个组成单元。用于改善电反馈闭环控制比例阀的静态和动态品质，使之稳定工作，并抑制干扰，达到一定控制精度。

测量放大电路 在位移电反馈比例控制放大器中，为了通过装在阀上的位移传感器构成反馈闭环，需设此单元，对输出信号进行测量和放大。

前置放大单元 本单元的作用是将信号处理单元处理后的信号进行初级放大，以适应功率放大级的工作要求。

功率放大单元 这是控制放大器的核心单元。放大器的静态和动态性能很大程度上取决于这一部分。功率放大级必须能输出足够的功率，并有良好的抗干扰能力和静、动态性能。此外还需具备接受颤振信号、输出电流的采样和监控等附加功能。

颤振信号发生器 本单元的作用是生成频率和振幅可调的颤振信号，以降低比例阀的滞环。

根据使用要求，图21．4－1所示系统可作一些简化，省略某些单元，以简化结构，降低成本，提高可靠性。

对比例放大器的基本要求是：

·满足比例控制系统要求的控制功能；

·良好的静态性能；

·动态响应高，频带宽；

·功率放大级的功耗小；

·抗干扰能力强，工作可靠；

·标准化，规范化。

比例放大器的输入值是控制电压，输出值为电流。其主要性能曲线是输入电压－电流曲线，称为输出曲线。比例控制放大器的性能指标有：

·输入电压；

·最大输出电流；

·输入功率；

·最大负载电阻；

·温度飘移－—温度变化1℃输出电流偏离输出曲线的最大值之百分数；

·颤振信号的电流值和颤振频率。