[发明专利]一种高频电压精密隔离放大器

权利要求书

1.一种高频电压精密隔离放大器，包括铁芯、共同绕制在所述铁芯上的初级绕组N1和次级绕组N2，所述初级绕组N1的两端加载初级电压U1，次级绕组N2的感应电压经放大后向外输出负荷电压U2；其特征在于，还包括：

负反馈检测电路，所述负反馈检测电路的输入端绕制在所述铁芯的一端，用于在铁芯因损耗不工作在零磁通状态时获得相应的误差电压U3并转换为直流的反馈电压U5；

误差补偿电路，所述误差补偿电路的输入端同时接收所述反馈电压U5和负荷电压U2，输出端绕制在所述铁芯的另一端，用于根据所述反馈电压U5和负荷电压U2输出相应的补偿电压U6以降低所述铁芯的工作点，进而减少所述误差电压U3。

2.根据权利要求1所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述的铁芯包括第一铁芯(1)和第二铁芯(7)，所述第一铁芯(1)和第二铁芯(7)在长度方向上部分重叠。

3.根据权利要求2所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述初级绕组N1和次级绕组N2共同绕制在所述第一铁芯(1)和第二铁芯(7)重叠部分；

所述负反馈检测电路的输入端绕制在所述第一铁芯(1)上，用于在铁芯因损耗不工作在零磁通状态时获得相应的误差电压U3并转换为直流的反馈电压U5；

所述误差补偿电路的输出端绕制在所述第二铁芯(7)上，用于根据所述直流的反馈电压U5和负荷电压U2输出相应的补偿电压U6以降低所述第一铁芯(1)的工作点，进而减少所述误差电压U3。

4.根据权利要求1所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，所述次级绕组N2的感应电压经高速运算放大电路放大后向外输出负荷电压U2。

5.根据权利要求4所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述高速运算放大电路包括高速运算放大器(6)、电阻R1和电阻R2，所述高速运算放大器(6)的同向输入端与次级绕组N2的输出端电路连接，反向输入端分别连接电阻R1和电阻R2，所述电阻R2的另一端与所述高速运算放大器(6)输出端电路连接，所述电阻R1的另一端接地。

6.根据权利要求2所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述负反馈检测电路包括：

检测绕组N3，绕制在所述第一铁芯(1)上，用于在铁芯因损耗不工作在零磁通状态时获得相应的误差电压U3；

RMS-DC转换器(2)，与所述检测绕组N3的输出端电路连接，用于将所述误差电压U3转换为等效的直流电压U4。

7.根据权利要求6所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述负反馈检测电路还包括有积分运算电路，所述积分运算电路与所述RMS-DC转换器(2)输出端电路连接，用于提高直流环路增益，降低交流环路增益。

8.根据权利要求7所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述积分运算电路包括积分器(3)、电容C，所述积分器(3)的同向输入端接地，反向输入端分别与RMS-DC转换器(2)的输出端和电容C的一端电路连接，所述电容C的另一端与所述积分器(3)的输出端电路连接。

9.根据权利要求2、3、6、7、8中任一项所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，

所述误差补偿电路包括：

乘法器(4)，所述乘法器(4)的两输入端分别接收所述直流的反馈电压U5和负荷电压U2，输出端与补偿绕组N4电路连接，用于根据直流的反馈电压U5和负荷电压U2相乘的结果向所述补偿绕组N4输出补偿电压U6，其中U6＝U5*U2，补偿电压U6的频率与输出电压U2一致，幅值是输出电压U2的U5倍；

补偿绕组N4，绕制在所述第二铁芯(7)上且与所述乘法器(4)的输出端电路连接，用于通过补偿电压U6降低所述第二铁芯(7)的工作点，进而减小误差电压U3。

10.根据权利要求9所述的高频电压精密隔离放大器，其特征在于，所述补偿绕组N4和乘法器(4)的输出端之间还是设置有高频驱动放大器(5)，所述高频驱动放大器(5)采用单位增益跟随器或固定增益放大器，用于向所述的补偿绕组N4提供励磁电流。