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電壓轉(zhuǎn)電流電路

作者:佚名   來源:本站原創(chuàng)   點擊數(shù):  更新時間:2014年03月08日   【字體:

本分類名曰自控電子,但自工作從單片機(jī)轉(zhuǎn)PLC后,實際很上很少涉及電子方面的東西了,有點對不起這個欄目。

 

客戶設(shè)備上的一臺電空變換器退役,客戶自購的型號錯誤,將電壓型的買成了電流型的,該器件采購周期較長,客戶單位生產(chǎn)時間較緊,所以想到了這個電路,將電壓控制信號轉(zhuǎn)換為電流信號。此電路是以前一搞硬件特牛的師兄設(shè)計的,曾在多個項目中使用,穩(wěn)定可靠。書生曾用 Saber 對此電路進(jìn)行動態(tài)仿真,轉(zhuǎn)換曲線十分平滑,線性度非常好。電路元件少,易采購,線路簡潔,具有較高的使用價值。

 

 

上圖中 Vin 為電壓輸入端,節(jié)點 b 為電流輸出端,RL是模擬負(fù)載。

 

推導(dǎo)過程:

 

 

 

根據(jù)“虛斷”的概念

由下一條反饋支路得到 Vb = 2 * V3 - Vin  ①

 

由上一條反饋支路得到 Va = 2 * V2

根據(jù)“虛短”可知 V2 = V3,所以 Va = 2 * V3   ②

 

列 b 點的節(jié)點電流方程:IL = Vb / RL = [Va - Vb] / R10 + [V3-Vb] / R8

將①、②代入,得到:IL = Vin / R10 + (Vin - V3) / R8

 

因為 R8 >> R10,忽略后項,得到負(fù)載電流:IL = Vin / R10

可以看出負(fù)載電流是與負(fù)載大小無關(guān)的表達(dá)式

 

如將標(biāo)準(zhǔn)的 0-10V 電壓信號轉(zhuǎn)換為 0-20mA 的標(biāo)準(zhǔn)信號,只須令 R10 = 500Ω。同理,如轉(zhuǎn)換 0-5V 的電壓信號,令 R10 = 250Ω。

 

帶載能力:

帶載能力取決于Q2允許承受的電流和 VCC 的供電能力,以典型的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號 0-10V 到 0-20mA 的轉(zhuǎn)換為例,Q2 至少要能承受 20mA 電流(一般的三極管都能滿足),VCC 電壓最小 18V。

實際應(yīng)用中可將反饋電阻 R8 換成了運放電壓跟隨器,反正 LM258 是雙運放,另一路空著也是空著,不用白不用。

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