[實用新型]能量輸出控制電路

無效

• 申請號: 200820092079.5
• 申請日: 2008-01-30
• 公開（公告）號: CN201160261Y
• 公開（公告）日: 2008-12-03
• 發明（設計）人: 林青云
• 申請（專利權）人: 林青云
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48;H02M5/44;H02M1/12;H02M1/14
• 代理公司: 深圳市中知專利商標代理有限公司
• 代理人: 孫皓;林虹

技術領域

本實用新型涉及一種焊接機、加熱裝置、直流電動機的能量輸出控制電路，特別是一種能量輸出的脈寬調制方法和電路。

背景技術

工業上使用的焊接機、加熱裝置的開關電源、直流電動機廣泛使用脈寬調制PWM(Pulse?Width?Modulation)電路控制輸出的能量。現有技術的脈寬調制使用高頻變壓器來完成脈寬調制輸出能量。使用高頻變壓器時，受到高頻變壓器的材料限制，有時無法達到很高的能量輸出，限制了能量輸出控制電路的輸出能量。使用高頻變壓器進行PWM，當固定脈沖的時間周期Cycle，而保持頻率不變時，通過改變脈沖寬度Pulse來改變占空比，從而控制輸出的能量，這樣在調整范圍較大時，會導致關斷時間Duty太大，從而使得能量的輸出不平穩。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能量輸出控制電路，要解決的技術問題是使得控制電路輸出可控的、平穩的大功率能量。

一種能量輸出控制電路，具有變壓器，所述變壓器是普通低頻變壓器，變壓器的初級與輸入電源之間串接有開關器件，開關器件接受控制器的控制信號，變壓器的初級兩端并聯接有消磁電路。

本實用新型變壓器的次級接有濾波電路。

本實用新型濾波電路與控制器之間連接有電壓反饋電路。

本實用新型與現有技術相比，采用普通低頻變壓器，利用控制器計算能量輸出波形，向開關器件發出指令，控制開關器件的開、關時間，方便控制普通低頻變壓器輸出波形和輸出電壓，使得可控制的輸出能量范圍大大的增大，輸出能量平穩。

附圖說明

圖1是普通變壓器調變的電路原理圖(一)。

圖2是變壓器的輸出特性曲線(一)。

圖3是現有技術的脈寬調制(PWM)脈沖波形圖。

圖4是本實用新型實施例的普通變壓器調變(TOM)電路原理圖(二)。

圖5是變壓器的輸出特性曲線(二)。

圖6是普通變壓器輸出調變的脈沖波形圖。

圖7-1是本實用新型方法測得的變壓器輸出特性曲線圖。

圖7-2是本實用新型方法中要求輸出的能量波形圖。

圖7-3是本實用新型方法中預想輸出的脈沖波形圖。

圖7-4是本實用新型方法中控制開關時間的脈沖波形圖。

圖7-5是本實用新型實施例輸出的能量波形圖。

圖8是本實用新型應用在交流逆變焊接機的電路原理圖。

圖9是本實用新型應用在新型開關電源的電路原理圖。

圖10是本實用新型應用在直流電動機調速的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。如圖3所示，現有技術的脈寬調制，當脈沖周期固定，頻率不變時，脈沖的占空比為：脈沖寬度/關斷時間，通過改變脈沖寬度而改變占空比，控制輸出的能量，在調整范圍太大時，可能會出現關斷時間太大，從而使得能量的輸出不太穩定。如圖2所示，本實用新型的能量輸出控制電路，利用普通變壓器的輸入輸出基本特性，即在變壓器初級輸入電壓V₀一定時，變壓器次級輸出電壓V，會隨開關器件的開通時間T發生變化，輸出電壓V從開始的輸出為0逐漸呈上升狀態，到達飽和時呈現穩定輸出的狀態，該時間范圍在0到幾個毫秒ms之間，一般不超過10ms，以避免變壓器磁化。輸出電壓V達到飽和需要的時間稱為輸出飽和時間Tb。本實用新型實施例采用的變壓器飽和時間Tb范圍在0～1ms之間，變壓器的響應頻率在1KHz以下。為方便描述，變壓器輸出隨時間變化的曲線稱為“輸出特性曲線”(簡稱“VT曲線”)。

如圖1所示，本實用新型采用普通低頻變壓器4，變壓器4的次級為能量輸出端，變壓器4的初級與輸入電源之間串接有開關器件2，開關器件2接受控制器MCU?1的控制信號，變壓器4的初級兩端并聯接有消磁電路3，用于將普通低頻變壓器在關斷時的反壓消除，避免對輸出波形的影響，并保護開關器件2。本實用新型將變壓器使用范圍擴展到其響應頻率范圍之外，對應變壓器的VT曲線，由中央控制器MCU?1控制開關器件2的開、關，從而控制普通低頻變壓器4的通斷時間，最終實現控制普通低頻變壓器4的輸出波形。

本實用新型實施例采用普通低頻變壓器的輸出飽和時間Tb范圍為0～3ms，較適于單片機通過開關器件來控制變壓器通斷時間，實現調整輸出電壓V的目的。本實用新型也適用于高頻變壓器，而高頻變壓器的Tb范圍較小，使用單片機控制相對普通低頻變壓器較為困難些。