[發明專利]一種程控零電流切換高頻電源

在審

• 申請號: 202110141967.1
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112803771A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 王賢斌;茅海華;金鑫;何文娟
• 申請（專利權）人: 南京智屯達科技有限公司
• 主分類號: H02M3/16
• 分類號: H02M3/16;H02M1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種程控零電流切換高頻電源，包括電池及保護電路、開機關機控制電路、SEPIC升壓電路、零極點補償電路，反饋電路、運行控制電路、緩啟動電路、輸出電壓切換電路、儲能濾波電路、輔助電源。能夠解決現有技術的不足，實現程控零電流切換，電壓可變范圍大，轉換效率高。

技術領域

本發明涉及一種供電電源，尤其是一種程控零電流切換高頻電源。

背景技術

管線探測儀是地下管線巡檢以及維修改造的重要設備，能快速追蹤定位地下金屬管道或電纜。原理是基于經典的電磁理論，發射機在目標管線上感應或直接注入交流信號，交流電流沿金屬管線傳播形成電磁場向四周傳播，接收機根據電磁場信號的幅值和相位判定管線走向并計算埋深。

管線探測儀屬于便攜式手持設備，采用電池供電，要求電源的效率高，以延長電池續航時間，減少充電次數。

早期的管線探測儀發射機輸出功率只有3W，頻率33KHz以下，直接用電池給音頻BTL(橋接式負載)功放模塊供電，由于電池電壓低，功放承受大電流而發熱，因此效率很低。

隨著城市建設的發展，地下管線錯綜復雜，管線探測儀發射機輸出功率增至10W以上，工作頻率達到200KHz，探測技術也不斷改進，例如采用PWM技術的單電源D類功放，在音頻范圍內工作效率大大提高，工作電壓可達到30V；高頻時由于PWM脈沖過窄應用受限，故BTL技術仍然是當今高頻功放的主流，高頻功放工作電壓達到60V。

綜上所述，將電池升壓可減小功放管電流，效率提高。TT3360發射機根據所需的工作電壓并適當冗余，低頻(30KHz)功放供電選取24V，高頻(30KHZ)功放供電選取48V，高頻或低頻工作由程控選擇，輸出功率符合FCC電磁兼容性規范，低頻(9KHz以下)時最大12W。

為滿足上述工作條件，電源設計要求很高，如果設計成反激式雙路輸出電源，反饋電路難以保證兩路輸出電壓的精度，由于需要兩路電壓分時工作，一路滿載而另一路空載，勢必造成空載電壓大大超出設計值；如果設計兩路獨立則電路冗繁復雜，功耗加大且成本增加。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種程控零電流切換高頻電源，能夠解決現有技術的不足，實現程控零電流切換，電壓可變范圍大，轉換效率高。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種程控零電流切換高頻電源，包括電池及保護電路、開機關機控制電路、SEPIC升壓電路、零極點補償電路，反饋電路、運行控制電路、緩啟動電路、輸出電壓切換電路、儲能濾波電路、輔助電源。

作為優選，所述電池及保護電路包括鋰電池、外接充電器、自恢復保險絲、第五十二電阻、第五十三電阻，外接充電器為鋰電池提供11.1V/4.4AH的容量，自恢復保險絲用于鋰電池過流保護，第五十二電阻、第五十三電阻用于鋰電池低電壓保護。

作為優選，所述開機關機控制電路包括第四十電阻、第四十一電阻、第四十二電阻、第四十三電阻、第四十四電阻、第四十五電阻、第十八三極管、第十九三極管、第十二極管、第十一二極管、薄膜按鍵，第十八三極管作為電子開關，當第十八三極管導通時，+12V上電，輔助電源為單片機供電，開機工作；當第十八三極管截止時，+12V掉電，單片機停止工作；停止時，第十一二極管的反向電流和第十九三極管的穿透電流均會造成電池有微弱放電，放電電流的理論值常溫下小于1微安，高溫時小于10微安。

作為優選，所述SEPIC升壓電路包括電流模式開關控制器、第五十三電阻、第五十五電阻、第五十八電阻、第五十九電阻、第二十四三極管、第八二極管、第十三電容、第十四電容、第十五電容和第十六電容；電流模式開關控制器工作頻率由外接電阻設定，工作模式可選擇Burst或PSM；第二十四三極管連接到脈沖變壓器，第八二極管連接到繼電器的4號引腳，第十六電容連接脈沖變壓器輸入和輸出端。