这种形式的功率放大电路的优点是什么？

zpccx

这种形式的功率放大电路的优点是什么？ [复制链接]

 

如图所示，图中的电阻值大小不要在意，部分无关外围电路没有画出来。

此电路的目的是 通过DA信号 控制 被驱动设备电流大小（控制范围±1A之间）

左边输入是由单片机发送的数字信号，通过DAC转化为模拟信号，然后经过左边一个运放

运放信号输出之后，分成两路，分别输入至 功放A的同向输入端 和 功放B的反向输入端

功放A和B是在同一块芯片上，两个功放的输出端，分别连接在 被驱动设备的两端，被驱动

设备可以等效为一个小电阻与一个小电感串联。

被驱动设备两端分别有两个相同阻值的电流采样电阻R4 和 R14

分别由差分放大器A和差分放大器B对电流采样电阻上的电压进行放大，

两个差分放大器的输出电压，再分别输入一个运放的同向、反向输入端，然后反馈至单片机ADC

单片机ADC将模拟信号转化为数字信号，在单片机内进行PID计算，从而形成一个电流闭环。

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请问：
1. 这种 被驱动设备两端 接两个±24V供电的功率放大器桥式驱动 相较于 被驱动设备一端接单个±24V供电的功放另一端接GND的优点是什么？

2.在被驱动设备两端，用两个电流采样电阻和两个差分放大器放大后，再输入一个运放 相较于 只在被驱动设备一端采用一个采样电阻和一个差分放大器的优点是什么？

chunyang

A1：桥式推动的优点是同电压下具有更大的输出功率，正负24供电时，忽略输出级压降的话，输出级可以得到48V的驱动电压。而单端驱动，同样条件下最大只有24V驱动电压。
A2：可以降低共模干扰。

maychang

1. 这种 被驱动设备两端 接两个±24V供电的功率放大器桥式驱动 相较于 被驱动设备一端接单个±24V供电的功放另一端接GND的优点是什么？

负载(被驱动设备)两端可以得到相较于“一端接GND电路”双倍的电压，四倍功率。

zpccx

chunyang 发表于 2017-11-27 17:04
A1：桥式推动的优点是同电压下具有更大的输出功率，正负24供电时，忽略输出级压降的话，输出级可以得到48V ...

差分放大器的本来就是放大差模电压，抑制共模电压。这个电路里面在被驱动设备的 两侧都用了差分放大器，是不是有些多余呢？
或者说，两侧用两个差分放大器如何降低共模干扰的呢？

zpccx

maychang 发表于 2017-11-27 17:04
1. 这种 被驱动设备两端 接两个±24V供电的功率放大器桥式驱动 相较于 被驱动设备一端接单个±24V供电的功 ...

明白了，就是原本我要让一个功放输出+24V时，现在我只需要让两个分别输出+12V和-12V

chunyang

zpccx 发表于 2017-11-27 22:01
差分放大器的本来就是放大差模电压，抑制共模电压。这个电路里面在被驱动设备的 两侧都用了差分放大器， ...

传感器在这里采用两个接成差分，可以抵消传感器回路里的共模干扰，而运放的差分接法只解决运放输入回路的共模干扰，这二者不是一处的。

chunyang

zpccx 发表于 2017-11-27 22:03
明白了，就是原本我要让一个功放输出+24V时，现在我只需要让两个分别输出+12V和-12V

这种接法在音频功放里也很常见，称为BTL电路。

dontium

楼主的这种功放，其未级可等效为两个推挽三极管或MOS管。图中，因为它的功能起到开关作用，所以，以开关表示。

上图为它的未级等效电路，

从等效电路可以看出。当T1、T4导通时，加在负载 ----- 此处为电机，上的电压为左正右负。电压值为+48V（以左侧为参考正端，下同）。当T2、T3导通时，加在电机上的电压为左负右正，电压值为-48V
由此可见，加在电机上的电压为：以地为中点的交流电压

假如不用正负24V电压供电，而改为相同压降的电压供电 -------   即48V供电，

此时，以地作为参考点的，只有一个48V电压。再看看管子的导通情况：

当T1、T4导通时，加在电机上的电压为左侧正。电压值为+48V，但右侧为0V；当T2、T3导通时，加在电机上的电压左侧为0V，右侧为48V，电压值为-48V，
     由此可见，加在电机上的电压为：以24V为中点的交流电压


-----------  电路中的区别仅此而已，其它的如什么功率呀，驱动电路的烦简呀，等，都完全一样。


以地作为参考中点的好处是，后级电路设计方便。

maychang

zpccx 发表于 2017-11-27 22:03
明白了，就是原本我要让一个功放输出+24V时，现在我只需要让两个分别输出+12V和-12V

是这样的。
使用一个功放，芯片内部是两支功率管，通常称为半桥。使用两个功放且两个功放反相输出，共使用了四支功率管，通常称为全桥。
如chunyang所说，音频功率放大电路中也常见这种接法。

maychang

zpccx 发表于 2017-11-27 22:03
明白了，就是原本我要让一个功放输出+24V时，现在我只需要让两个分别输出+12V和-12V

这种功放电路的典型应用。
如果使用一片TDA2030A，电源电压正负16V，负载8欧，典型输出只有12W。

zpccx

chunyang 发表于 2017-11-27 22:07
传感器在这里采用两个接成差分，可以抵消传感器回路里的共模干扰，而运放的差分接法只解决运放输入回路的 ...

谢谢版主

zpccx

maychang 发表于 2017-11-28 10:08
这种功放电路的典型应用。
如果使用一片TDA2030A，电源电压正负16V，负载8欧，典型输出只有12W。

谢谢

zpccx

dontium 发表于 2017-11-28 00:54
楼主的这种功放，其未级可等效为两个推挽三极管或MOS管。图中，因为它的功能起到开关作用，所以，以开 ...

感谢