開關(guān)功率放大器的制造方法
【專利摘要】開關(guān)功率放大器屬于放大器裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種開關(guān)功率放大器。本發(fā)明提供一種效率高的開關(guān)功率放大器。本發(fā)明包括PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路、開關(guān)功放主電路、電流傳感器、信號調(diào)制電路，其結(jié)構(gòu)要點電流傳感器、信號調(diào)制電路、PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路依次相連，驅(qū)動電路的輸出端口分別與開關(guān)功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關(guān)功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
【專利說明】開關(guān)功率放大器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于放大器裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種開關(guān)功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮推力軸承是利用電磁鐵產(chǎn)生可控電磁力對轉(zhuǎn)子進(jìn)行軸向控制，實現(xiàn)軸向定位。同傳統(tǒng)的機械式軸承相比，磁懸浮推力軸承具有無摩擦、無磨損、無需潤滑、控制精度高等優(yōu)點。近幾年來，磁懸浮推力軸承越來越多地應(yīng)用于高速機床、高速離心機、儲能毪輪等領(lǐng)域。在磁懸浮推力軸承中，功率放大器的作用是向電磁線圈提供控制電流，以產(chǎn)生所需要的電磁力。磁懸浮推力軸承采用的功放有線性功率放大器和開關(guān)功率放大器。線性功率放大器一直處于放大狀態(tài)，其直流損耗大，效率低，常用于小功率場合。對功率在600w以上的應(yīng)用中大多采用開關(guān)型功率放大器(簡稱開關(guān)功放)，與線性功放相比，開關(guān)功放的損耗要低的多。而開關(guān)功放多為兩電平式，即電磁線圈要么處在充電狀態(tài)，要么處在放電狀態(tài)，使得電磁線閣中流過的電流紋波大，且存在電流沖擊，使得電磁干擾嚴(yán)重。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明就是針對上述問題，提供一種效率高的開關(guān)功率放大器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明包括PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路、開關(guān)功放主電路、電流傳感器、信號調(diào)制電路，其結(jié)構(gòu)要點電流傳感器、信號調(diào) 制電路、PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路依次相連，驅(qū)動電路的輸出端口分別與開關(guān)功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關(guān)功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述驅(qū)動電路采用IR2110驅(qū)動芯片。
[0006]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述PWM控制電路采用TL494芯片。
[0007]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明三電平PWM開關(guān)功放增加了續(xù)流狀態(tài)，能夠有效地減少電流紋波，并且減少了開關(guān)管的開關(guān)次數(shù)，降低了開關(guān)損耗，提高了功放的效率。電路結(jié)構(gòu)簡單可靠、成本低，經(jīng)過調(diào)試和測試，完全達(dá)到了磁懸浮推力軸承對控制精度的要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0009]圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
[0010]圖2是本發(fā)明三電平PWM產(chǎn)生電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發(fā)明包括PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路、開關(guān)功放主電路、電流傳感器、信號調(diào)制電路，電流傳感器、信號調(diào)制電路、PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路依次相連，驅(qū)動電路的輸出端口分別與開關(guān)功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關(guān)功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
[0012]所述驅(qū)動電路采用IR2110驅(qū)動芯片。。IR2110采用自舉技術(shù)實現(xiàn)雙通道驅(qū)動，可以同時驅(qū)動500 V以內(nèi)半橋電路的上下兩個IGBT。它具有體積小、集成度高、響應(yīng)快、驅(qū)動能力強等優(yōu)點。
[0013]所述PWM控制電路采用TL494芯片。
[0014]如圖2所示圖，上、下通道的PWM信號由TL494產(chǎn)生，A為比較器，用來產(chǎn)生方向信號當(dāng)方向信號為高電平，即電磁線圈需要增大電流時，輸出I端的波形與上通道PWM波形保持一致，Tl受PWM信號控制，輸出2端的波形為高電平，T2始終處于開通狀態(tài)。當(dāng)方向信號為低電平，即電磁線圈電流需要減小時，輸出I端的波形為低電平，輸出2端的波形與下通道的PWM波形保持不變，電磁線圈處續(xù)流和放電兩種狀態(tài)。由以上分析可以看出，在三電平開關(guān)功放中，一個開關(guān)周期內(nèi)只有一個開關(guān)管被觸發(fā)，而兩電平開關(guān)功放中兩個開關(guān)管都被觸發(fā)，因此采用三電平開關(guān)功率放大器，減少了 IGBT的開關(guān)次數(shù)，減小了管耗。
[0015]可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.開關(guān)功率放大器，包括PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路、開關(guān)功放主電路、電流傳感器、信號調(diào)制電路，其特征在于電流傳感器、信號調(diào)制電路、PWM控制電路、三電平PWM產(chǎn)生電路、隔離電路、驅(qū)動電路依次相連，驅(qū)動電路的輸出端口分別與開關(guān)功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關(guān)功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述開關(guān)功率放大器，其特征在于所述驅(qū)動電路采用IR2110驅(qū)動芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述開關(guān)功率放大器，其特征在于所述PWM控制電路采用TL494芯片。
【文檔編號】H03F3/217GK103812459SQ201210438061
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月6日
【發(fā)明者】陶建臣 申請人:陶建臣