[發明專利]旋轉變壓器的勵磁電源電路

無效

• 申請號: 200910311792.3
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101714821A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 介黨陽;倪風雷;顧義坤;黨進;張慶利;郭闖強
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02M5/10
• 分類號: H02M5/10
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種旋轉變壓器的勵磁電源電路，屬于驅動電源領域。

背景技術

旋轉變壓器因為具有超強的抗振、耐油、耐水及耐高低溫的能力和較長的使用壽命，而被廣泛地應用于軍工產品、機器人、航空航天及礦業開采等行業中作為精密的角度測量器件。旋轉變壓器屬于無源器件，它必須通過正弦的驅動電源對其進行勵磁才能產生模擬的位置信息輸出。因此正弦勵磁電源的頻率和幅值以及波形的失真度直接影響到旋轉變壓器的測量精度。

勵磁電源的產生主要有三種方式：早期，采用傳統的模擬無源器件搭建成一定頻率的振蕩電路，然后經過功率放大器產生正弦勵磁電源，這種方式產生的勵磁電源信號頻率較低、波形失真度大、穩定度差，且受環境溫度影響大，這使其應用范圍受到限制；近期，一些國外廠商生產了旋轉變壓器專用的正弦勵磁電源集成元件，如國外Micro?Linear公司生產的ML?2035系列芯片等，它將電壓比較器、數模轉換器和低通濾波器集成在一個芯片里面，雖然集成度較高，產生的正弦勵磁電源的穩定度也有所提高，但溫度范圍只能保證在商業級水平，無法滿足苛刻的軍工及航天產品的使用要求；并且，由于所述系列芯片不能獨立工作，需要與控制器如DSP等配合使用，頻率的調節需要編程實現，這增加了額外的開發難度，同時它還需要占用系統資源，并且價格非常昂貴，這都不利于推廣使用；目前，存在一種利用DSP通過采用SPWM技術和數字調制技術，產生數字的正弦信號，再經過模擬解調技術產生正弦勵磁電源的方式，如中國專利《基于正弦脈沖寬度調制SPWM的旋轉變壓器激磁電路》，公開號為CN101567658，公開日為2009.10.28，就是采用此類激磁產生方式。這種方式產生的正弦激磁信號波形穩定度好，頻率方便調整，然而需要占用微控制器的片上資源，并且輸出波形的失真度與消耗的片上資源成正比，信號的模擬解調電路復雜，除了微控制器外，還至少需要一片運算放大器進行濾波處理和一片功率放大器進行功率放大，雖然與單片集成的正弦勵磁模塊相比成本有所降低，卻嚴重依賴于微控制器的資源，需要通過編程的方法產生歸一的正弦波形，增加了額外的人力成本，不具有普遍性。與此類似的方式還有通過FPGA可編程門陣列產生頻率可調的方波信號，再經過濾波和功率放大產生正弦勵磁信號，這種方法同樣存在信號模擬解調處理電路復雜的缺點，并且正弦勵磁電源的產生需要依賴于處理器而不能獨立工作。

發明內容

本發明的目的是提供一種旋轉變壓器的勵磁電源電路，它解決了現有旋轉變壓器勵磁電源存在的電路復雜并且不能獨立工作的問題。

本發明由正弦振蕩電路、幅值調整電路和功率放大電路組成，正弦振蕩電路由電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C1、電容C2、電容CSEL1、電容CSEL2、第一運算放大器和第二運算放大器組成，幅值調整電路由電阻R6、電阻R7、電阻RSEL、電容C3和第三運算放大器組成，功率放大電路包括電阻R8和功率放大器，

電阻R1的一端連接模擬地，電阻R1的另一端連接第一運算放大器的反相輸入端，第一運算放大器的反相輸入端與輸出端之間連接電阻R2，第一運算放大器的同相輸入端連接電容C1的一端，電容C1的另一端連接模擬地，電容CSEL1與電容C1并聯，第一運算放大器的同相輸入端與輸出端之間連接電阻R3，第一運算放大器的輸出端與第二運算放大器的反相輸入端之間連接電阻R5，第二運算放大器的反相輸入端與輸出端之間連接電容C2，電容CSEL2與電容C2并聯，第一運算放大器的同相輸入端與第二運算放大器的輸出端之間連接電阻R4，第二運算放大器的同相輸入端連接模擬地；第二運算放大器的輸出端與第三運算放大器的反相輸入端之間串聯有電阻RSEL、電阻R6和電容C3，第三運算放大器的反相輸入端與輸出端之間連接電阻R7，第三運算放大器的同相輸出端連接模擬地；第三運算放大器的輸出端連接功率放大器的同相輸入端，功率放大器的反相輸入端與輸出端連接，功率放大器的輸出端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端連接模擬地，功率放大器的輸出端為所述勵磁電源電路的輸出端。

本發明的優點是：