[發明專利]高頻變壓器輸出交直流的放大裝置

無效

• 申請號: 200610029545.0
• 申請日: 2006-07-28
• 公開（公告）號: CN101114812A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 陳秋林
• 申請（專利權）人: 陳秋林
• 主分類號: H03F3/00
• 分類號: H03F3/00;H03F3/26;H03F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

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

習知的隔離變壓器的副邊須串聯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。并且習知的高頻變壓器由于磁飽和現象而不能直接傳遞低頻交流信號。如習知的逆變電源的輸出端須有復雜的換向電路才能利用高頻變壓器輸出工頻電壓；再如習知的開關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，只能輸出音頻，不能輸出直流，占用體積大，笨重而且成本高。

三、發明內容

本發明目的在于提供一種結構簡單、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放大的交流電壓，輸入直流信號即輸出相應放大的直流電壓。

眾所周知當隔離變壓器的初級通以直流就會發生磁飽和。為防止發生磁飽和，必須通以對稱的交流如對稱推挽式開關電源，或在每個工作周期內都進行退磁如單端反激式開關電源。從單端反激式的工作原理可知，只要驅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。本發明的工作方式介于對稱推挽式和單端反激式之間：當輸入信號為零時，以對稱推挽方式工作；當輸入信號不為零時，驅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。

本發明包括誤差調制器、驅動器、功率開關管、高頻變壓器、濾波器。功率開關管應選擇帶有反向二極管的功率場效應管，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。功率開關管和高頻輸出變壓器以對稱推挽的方式聯結。誤差調制器將輸入信號同來自濾波器后面的輸出電壓比較后調制出寬度相應變化的高頻方波，驅動器把來自誤差調制器的方波放大后再去驅動功率開關管，經功率開關管進行功率放大后的高頻方波由高頻變壓器輸出，再經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，功率開關管的導通時間不超過每個工作周期的50％。

本發明與習知的產品相比，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?？蓮V泛地用于音頻放大、電機驅動、逆變電源、也可用于可隨意調節的大功率穩定直流電源等領域。

四、附圖說明

圖1為本發明結構示意圖

圖2為本發明的濾波器的輸入和輸出波形

圖3為本發明的誤差調制器結構示意圖

圖4為本發明的誤差調制器的工作波形圖

五、具體實施例

如圖1本發明包括：誤差調制器、驅動器、功率開關管Q1和Q2、高頻輸出變壓器T1、輸出濾波器。

本發明的關鍵部件誤差調制器原理如圖3，脈沖寬度調制器PWM1和PWM2。脈沖寬度調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腳聯機同步工作；并設定適當的死區時間以防止輸出方波的占空比超過50％；輸入信號同時送入PWM1內的誤差放大器A的-端1腳和PWM2內的誤差放大器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PWM1、PWM2內部比較調制后在輸出端就會得到寬度變化的方波。當信號為零時，PWM1的14腳和PWM2的11腳輸出寬度同為最大值；當信號正向增大時，PWM1的14腳輸出的方波寬度相應減小，而PWM2的11腳輸出方波寬度保持不變；當信號負向增大時，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減小。工作波形如圖4。

誤差調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磁飽和；且當方波信號的占寬比在受輸入信號調制不斷改變或關斷。誤差調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成。

功率開關管應選擇帶有反向二極管的功率場效應管，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。功率開關管和高頻輸出變壓器以對稱推挽的方式聯結。