專利名稱：高頻變壓器輸出交直流的放大裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種信號放大裝置，尤指一種采用高頻變壓器輸出交流和直流電 壓的放大裝置。
二背景技術(shù)：
習(xí)知的隔離變壓器的副邊須串聯(lián)整流器才能輸出直流，然而一旦 接上整流器又不能輸出交流。并且習(xí)知的高頻變壓器由于磁飽和現(xiàn)象 而不能直接傳遞低頻交流信號。如習(xí)知的逆變電源的輸出端須有復(fù)雜 的換向電路才能利用高頻變壓器輸出工頻電壓；再如習(xí)知的開關(guān)電源 雖然采用體積小成本低的高頻變壓器，但只能輸出直流，不能隨意的 改變輸出的極性和幅度；又如習(xí)知的變壓器輸出音頻功率放大器采用 笨重的低頻功率變壓器，只能輸出音瀕，不能輸出直流，占用體積大， 笨重而且成本高。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、采用高頻 變壓器輸出交直流電壓的放大裝置，輸入交流信號即輸出相應(yīng)放大的 交流電壓，輸入直流信號即輸出相應(yīng)放大的直流電壓。
眾所周知當(dāng)隔離變壓器的初級通以直流就會發(fā)生磁飽和。為防止 發(fā)生磁飽和，必須通以對稱的交流如對稱推挽式開關(guān)電源，或在每個 工作周期內(nèi)都進行退磁如單端反激式開關(guān)電源。從單端反激式的工作
原理可知，只要驅(qū)動方波的占寬比不超過每個周期的50%且提供一個 退磁通道即可確保變壓器順利退磁。本發(fā)明的工作方式介于對稱推挽
式和單端反激式之間當(dāng)輸入信號為零時，以對稱推挽方式工作；當(dāng)
輸入信號不為零時，驅(qū)動方波的寬度隨輸入信號變化，但最大寬度不
超過50%，以確保變壓器有足夠的退磁時間。帶有反向二極管的功率
場效應(yīng)晶體管和原邊繞組以雙線并繞的方式繞制的高頻輸出變壓器，
提供退磁通道。
本發(fā)明包括誤差調(diào)制器、驅(qū)動器、.功率開關(guān)管、高頻變壓器、濾 波器。功率開關(guān)管應(yīng)選擇帶有反向二極管的功率場效應(yīng)管，或并有反
向二極管的雙極性晶體管。高頻輸出變壓器的原邊繞組以雙線并繞的 方式繞制。功率開關(guān)管和高頻輸出變壓器以對稱推挽的方式聯(lián)結(jié)。誤 差調(diào)制器將輸入信號同來自濾波器后面的輸出電壓比較后調(diào)制出寬度 相應(yīng)變化的高頻方波，驅(qū)動器把來自誤差調(diào)制器的方波放大后再去驅(qū) 動功率開關(guān)管，經(jīng)功率開關(guān)管進行功率放大后的高頻方波由高頻變壓 器輸出，再經(jīng)濾波器濾除高頻成份，'即可在輸出端獲得正比于輸入信 號的輸出電壓。為確保高頻變壓器不會磁飽和，功率開關(guān)管的導(dǎo)通時 間不超過每個工作周期的50%。
本發(fā)明與習(xí)知的產(chǎn)品相比，其進步在于可在高頻變壓器的輸出
端簡單高效地獲得交流電壓和直流電壓。可廣泛地用于音頻放大、電 機驅(qū)動、逆變電源、也可用于可隨意調(diào)節(jié)的大功率穩(wěn)定直流電源等領(lǐng) 域。
四

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本發(fā)明的濾波器的輸入和輸出波形 圖3為本發(fā)明的誤差調(diào)制器結(jié)構(gòu)示意圖
圖4為本發(fā)明的誤差調(diào)制器的工作波形圖 五、具體實施例
如圖l本發(fā)明包括誤差調(diào)制器、驅(qū)動器、功率開關(guān)管Q1和Q2、 高頻輸出變壓器T1、輸出濾波器。
本發(fā)明的關(guān)鍵部件誤差調(diào)制器原理如圖3，脈沖寬度調(diào)制器PWM1 和PWM2。脈沖寬度調(diào)制器有多個型號的集成電路可用，如SG3525A、. SG3526A等。本實施例以SG3525A為例，采用兩片SG3525A (分別稱為 PWM1和PWM2)通過3腳聯(lián)機同步工作；并設(shè)定適當(dāng)?shù)乃绤^(qū)時間以防止 輸出方波的占空比超過50%;輸入信號同時送入PWMi內(nèi)的誤差放大器 A的-端1腳和PWM2內(nèi)的誤差放大器A的+端2腳；來自輸出濾波器后 面的輸出反饋信號經(jīng)降壓后送入PWM1中誤差放大器A的+端2腳和 PWM2中的誤差放大器A的-端1腳。再經(jīng)P麗l、 PWM2內(nèi)部比較調(diào)制后 在輸出端就會得到寬度變化的方波。當(dāng)信號為零時，PWM1的14腳和 PWM2的11腳輸出寬度同為最大值；當(dāng)信號正向增大時，PWM1的14 腳輸出的方波寬度相應(yīng)減小，而PWM2的11腳輸出方波寬度保持不變； 當(dāng)信號負(fù)向增大時，PWM1的14腳輸出的方波保持最大寬度不變，而 PWM2的11腳輸出的方波寬度相應(yīng)減小。工作波形如圖4。
誤差調(diào)制器的主要目的是能夠讓輸出的兩路方波信號的占寬比不 超過整個工作周期的50%，以確保高頻輸出變壓器在任一周期里都不 會出現(xiàn)磁飽和；且當(dāng)方波信號的占寬比在受輸入信號調(diào)制不斷改變或 關(guān)斷。誤差調(diào)制器可由其他型號的集成電路或由分立元件仿本實施例 構(gòu)成。
功率開關(guān)管應(yīng)選擇帶有反向二極管的功率場效應(yīng)管，或并有反向
二極管的雙極性晶體管。高頻變壓器的原邊繞組以雙線并繞的方式繞
制。功率幵關(guān)管和高頻輸出變壓器以對稱推挽的方式聯(lián)結(jié)。
為達到高頻變壓器原副邊完全隔離的目的，驅(qū)動器應(yīng)采用隔離的 方式變壓器隔離或光耦隔離。
濾波器用來阻隔和濾除高頻，按一般D類功率放大器的濾波器設(shè) 計即可。
誤差調(diào)制器將輸入信號同來自濾波器后面的輸出電壓比較后調(diào)制 出寬度相應(yīng)變化的高頻方波，方波驅(qū)動器把來自誤差調(diào)制器的方波放 大后再去驅(qū)動功率開關(guān)管，經(jīng)功率開關(guān)管進行功率放大后的高頻方波 由高頻變壓器輸出，再經(jīng)濾波器濾除高頻成份，即可在輸出端獲得正 比于輸入信號的輸出電壓。^波器的輸入和輸出波形如圖2所示，方 波為輸入信號，曲線為輸出信號。
本實施例僅用作說明本發(fā)明。在實際生產(chǎn)中，只要在本發(fā)明的實 質(zhì)精神范圍內(nèi)對上述實施例進行的變化仍將屬于本發(fā)明權(quán)利要求書的 范圍內(nèi)。如本發(fā)明的誤差調(diào)制器亦可按照1比特率的概念來設(shè)計，即
不改變方波的占寬比而是改變兩路方波的相對數(shù)量來響應(yīng)輸入信號， 也可采用占寬比和相對數(shù)量同時改變的方式；三套本發(fā)明裝置加上一 個50赫茲380V三相相序控制電路可方便地組成交流三相輸出，以便 應(yīng)用于三相交流逆變電源。
權(quán)利要求
1、高頻變壓器輸出交直流的放大裝置，包括誤差調(diào)制器、驅(qū)動器、功率開關(guān)管、濾波器。誤差調(diào)制器將輸入信號和同來自濾波器后面的輸出電壓比較后調(diào)制出寬度相應(yīng)變化的高頻方波，驅(qū)動器把來自誤差調(diào)制器的高頻方波放大后再去驅(qū)動功率開關(guān)管，經(jīng)功率開關(guān)管放大后高頻方波由高頻變壓器輸出，再經(jīng)濾波器濾除高頻成份，即可在輸出端獲得正比于輸入信號的輸出電壓。其特征在于所訴高頻變壓器輸出交直流的放大裝置的誤差調(diào)制器能把輸入信號和輸出電壓比較后調(diào)制成兩路占寬比不超過50％、寬度隨輸入信號變化、且當(dāng)一路寬度變化時而另一路保持最大寬度不變的高頻方波；或者調(diào)制成兩路占寬比不超過50％且保持寬度不變、而兩路輸出的方波數(shù)量對比相應(yīng)輸入信號變化的高頻方波。功率開關(guān)管應(yīng)選擇帶有反向二極管的功率場效應(yīng)管或并有反向二極管的雙極性晶體管。高頻變壓器的原邊繞組以雙線并繞的方式繞制。功率開關(guān)管和高頻變壓器以對稱推挽的方式聯(lián)結(jié)。
全文摘要
一種高頻變壓器輸出交直流的放大裝置，輸入交流信號即輸出相應(yīng)放大的交流信號；輸入直流信號即輸出相應(yīng)放大的直流信號。包括誤差調(diào)制器、驅(qū)動器、功率開關(guān)管、高頻變壓器、濾波器。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中隔離變壓器不能隨意改變輸出的極性和幅度的缺陷。可廣泛地應(yīng)用于音頻放大器、電機驅(qū)動、逆變電源，也可用于可隨意調(diào)節(jié)的大功率穩(wěn)定直流電源領(lǐng)域。
文檔編號H03F3/30GK101114812SQ20061002954
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者陳秋林 申請人:陳秋林