[實(shí)用新型]用于磁懸浮渦輪分子泵的開(kāi)關(guān)功率放大器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320044825.4
• 申請(qǐng)日: 2013-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203180835U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪申平;張亮;沙宏磊;俞天野;項(xiàng)海銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津飛旋科技研發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): H03F3/20
• 分類號(hào): H03F3/20;H03F1/02
• 代理公司: 北京尚誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種用于磁懸浮渦輪分子泵的開(kāi)關(guān)功率放大器，其特征在于，包括：

電流誤差信號(hào)處理電路（1），對(duì)輸入的電流控制信號(hào)和電流反饋信號(hào)進(jìn)行求差運(yùn)算，對(duì)所得到的差值進(jìn)行比例積分運(yùn)算后輸出至PWM信號(hào)發(fā)生電路（2）；

PWM信號(hào)發(fā)生電路（2），對(duì)來(lái)自所述電流誤差信號(hào)處理電路（1）的信號(hào)進(jìn)行PWM調(diào)制處理，生成并輸出兩個(gè)PWM信號(hào)（PWM1和PWM2）；

光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路（3），對(duì)所述PWM信號(hào)發(fā)生電路（2）生成的所述兩個(gè)PWM信號(hào)（PWM1和PWM2）進(jìn)行光耦隔離，并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來(lái)放大功率，生成并輸出用于對(duì)下一級(jí)電路中的功率開(kāi)關(guān)管（VT1和VT2）的柵極進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（Ug1和Ug2）；

半橋功率主電路（4），包括：分別與所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（Ug1和Ug2）連接的第一功率開(kāi)關(guān)管（VT1）和第二功率開(kāi)關(guān)管（VT2）、相互串聯(lián)連接的電流檢測(cè)電阻（R）和負(fù)載磁軸承線圈（L）、以及與所述電流檢測(cè)電阻（R）連接的第一續(xù)流二極管（VD1）和與所述負(fù)載磁軸承線圈（L）連接的第二續(xù)流二極管（VD2），分別利用來(lái)自所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路（3）的所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（Ug1和Ug2），對(duì)各個(gè)所述功率開(kāi)關(guān)管（VT1和VT2）進(jìn)行控制，使得所述功率開(kāi)關(guān)管（VT1和VT2）同時(shí)導(dǎo)通或者同時(shí)關(guān)斷，由此在所述負(fù)載磁軸承線圈（L）中生成的電流作為待檢測(cè)電流輸出；和

電流檢測(cè)電路（5），用于檢測(cè)來(lái)自半橋功率主電路（4）的在所述負(fù)載磁軸承線圈（L）中流通的電流的大小，將檢測(cè)出的電流值作為電流反饋信號(hào)輸出至所述電流誤差信號(hào)處理電路（1）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁懸浮渦輪分子泵的開(kāi)關(guān)功率放大器，其特征在于：

所述PWM信號(hào)發(fā)生電路（2）具備：

多個(gè)運(yùn)算放大器，包括第一運(yùn)算放大器（A5）和第二運(yùn)算放大器（A6）；和

多個(gè)比較器，包括第一比較器（A7）和第二比較器（A8），

通過(guò)所述第一運(yùn)算放大器（A5）對(duì)輸入的載波信號(hào)進(jìn)行跟隨后，將得到的信號(hào)分別輸入到所述第一比較器（A7）的反相輸入端和所述第二比較器（A8）的同相輸入端，

通過(guò)所述第二運(yùn)算放大器（A6）將來(lái)自所述電流誤差信號(hào)處理電路（1）的信號(hào)反相后，將得到的信號(hào)分別輸入到所述第一比較器（A7）的同相輸入端和所述第二比較器（A8）的反相輸入端，

所述第二比較器（A8）輸出第一脈寬調(diào)制信號(hào)（PWM1），所述第一比較器（A7）輸出第二脈寬調(diào)制信號(hào)（PWM2）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于磁懸浮渦輪分子泵的開(kāi)關(guān)功率放大器，其特征在于：

在所述半橋功率主電路（4）中，所述第一功率開(kāi)關(guān)管（VT1）使用P溝道MOSFET，所述第二功率開(kāi)關(guān)管（VT2）使用N溝道MOSFET，所述第一功率開(kāi)關(guān)管（VT1）的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（Ug1）的參考地電位為所述半橋功率主電路（4）中的母線電源的正極電位（+U），所述第二功率開(kāi)關(guān)管（VT2）的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)（Ug2）的參考地電位為所述半橋功率主電路（4）中的母線電源的地電位（GND）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于磁懸浮渦輪分子泵的開(kāi)關(guān)功率放大器，其特征在于：

在所述半橋功率主電路（4）中，所述第一功率開(kāi)關(guān)管（VT1）的漏極與所述第一續(xù)流二極管（VD1）的陰極連接，所述第二功率開(kāi)關(guān)管（VT2）的漏極與所述第二續(xù)流二極管（VD2）的陽(yáng)極連接，

所述電流檢測(cè)電阻（R）的一端與所述第一功率開(kāi)關(guān)管（VT1）的漏極連接，另一端與所述負(fù)載磁軸承線圈（L）的一端連接，所述負(fù)載磁軸承線圈（L）的另一端與所述第二功率開(kāi)關(guān)管（VT2）的漏極連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于磁懸浮渦輪分子泵的開(kāi)關(guān)功率放大器，其特征在于：

所述電流檢測(cè)電路（5）具備：

差分運(yùn)算放大電路（U1），包括第三運(yùn)算放大器（A1）和第四運(yùn)算放大器（A2）；和

線性光耦隔離電路，包括第五運(yùn)算放大器（A3）、線性光耦（U2）和第六運(yùn)算放大器（A4），

所述半橋功率主電路（4）中的所述電流檢測(cè)電阻（R）兩端的電位（+IN1、-IN1）分別接入到所述第三運(yùn)算放大器（A1）的同相輸入端和反相輸入端，經(jīng)由所述差分運(yùn)算放大電路（U1）和與其串聯(lián)連接的所述線性光耦隔離電路，輸出與流過(guò)所述半橋功率主電路（4）中的所述負(fù)載磁軸承線圈L的電流成正比的電壓信號(hào)作為電流反饋信號(hào)。