一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术，尤其是指一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路。


背景技术：

2.在声纳发射机中，由于发射换能器设计、最大发射功率等指标要求，需要设计若干通道数的发射电路。传统的多通道发射电路，通常采取“激励信号—功率放大—变压匹配”三个功能电路串联的方式，集成在一块发射板中，这样的设计方式不便于研制过程中的调试。如果由于操作不当或元器件损坏等原因造成发射电路故障，通过大电流反馈引起前级电路损坏，则需要将发射电路全部替换，这样大大增加了调试时间和研制成本。因此，设计可拆换式功放电路将前后功能电路隔离开，提高调试的便捷性和产品的可靠性。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中风发射电路在整板调试中，由于前后级电路不隔离造成电路损坏，增加调试困难、研制成本的问题，从而提供一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路。
4.为解决上述技术问题，本实用新型的一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，包括信号源、发射电路、换能器，所述的发射电路中还设有独立的光电隔离电路，所述的发射电路采集到信号源发射激励信号，经功率放大后的信号输出到换能器中，所述的发射电路中包括驱动电路、功率放大电路、隔离变压电路、匹配电路，其中各个电路之间采用串联的方式组成，且发射电路中各个电路与信号源、换能器的各通道之间制作成相互独立的印制板。
5.在本实用新型的一个实施例中，所述的功率放大电路为独立的功放电路，所述的功率放大电路输入端与驱动电路之间设有光电隔离电路。
6.在本实用新型的一个实施例中，所述的功率放大电路包括驱动芯片ir2110、全桥电路，所述的驱动芯片ir2110接受到光电隔离电路的输出隔离激励信号，再驱动后级的全桥电路将输入隔离激励信号进行功率放大输出。
7.在本实用新型的一个实施例中，所述的驱动芯片ir2110设有四个，驱动芯片ir2110输入接口端还连接有悬浮电源，其中的悬浮电源是采用由自举电容和二极管构成的自举电路，且所述的全桥电路是由四个功率mosfet器件组成的振荡，所述的四个驱动芯片设于全桥电路的四个功率mosfet器件前级。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述的光电隔离电路中光耦部分采用光电耦合芯片acpl-064l实现信号隔离。
9.在本实用新型的一个实施例中，所述的功率放大电路中输入接口和输出接口均采用的是接插件插拔设计。
10.本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本实用新型所述的隔离
型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路在实际调试过程中，需设计对应的调试工装。调试工装提供输入接口所需的激励信号和电源即可，设计简单，操作便捷。每个模块独立调试，能够快速检验模块的性能。同时由于模块较传统发射电路组成较少，若调试发生故障，便于精确定位故障原因。
附图说明
11.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
12.图1是一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路的组成流程图；
13.图2是本实用新型所述隔离电路原理图；
14.图3是本实用新型所述功放电路的全桥框图；
15.图4是本实用新型所述功率放大电路中输入接口和输出接口原理图。
具体实施方式
16.如图1和图2所示，本实施例提供一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，包括信号源、发射电路、换能器，所述的发射电路中还设有独立的光电隔离电路，可以对前级输入的激励信号进行光电隔离，所述的发射电路采集到信号源发射激励信号，经功率放大后的信号输出到换能器中，所述的发射电路中包括驱动电路、功率放大电路、隔离变压电路、匹配电路，其中各个电路之间采用串联的方式组成，且发射电路中各个电路与信号源、换能器的各通道之间制作成相互独立的印制板。
17.进一步地，通过模块化设计，能有效隔离前后级电路之间的影响，便于调试和更换。
18.所述的功率放大电路为独立的功放电路，所述的功率放大电路输入端与驱动电路之间设有光电隔离电路。
19.如图3所示，该部分电路将多通道发射电路拆分成双路，所述的功率放大电路包括驱动芯片ir2110、全桥电路，所述的驱动芯片ir2110接受到光电隔离电路的输出隔离激励信号，再驱动后级的全桥电路将输入隔离激励信号进行功率放大输出。
20.所述的驱动芯片ir2110设有四个，如图4所示，驱动芯片ir2110输入接口端还连接有悬浮电源，其中的悬浮电源是采用由自举电容和二极管构成的自举电路，且所述的全桥电路是由四个功率mosfet器件组成的振荡，所述的四个驱动芯片设于全桥电路的四个功率mosfet器件前级。
21.其中的ir2110芯片拥有独立的低端和高端输入通道，且功率mosfet器件作用是将输入信号进行功率放大。
22.如图2所示，所述的光电隔离电路中光耦部分采用光电耦合芯片acpl-064l实现信号隔离，其中的光电隔离电路将多路驱动电路和功率放大电路之间进行光电隔离，减少两者之间的干扰，增加电路的可靠性，光电隔离具有体积小、结构简单等优点，但存在共模抑制能力差、传输速度慢的缺点。
23.所述的功率放大电路中输入接口和输出接口均采用的是接插件插拔设计，进一步地，能实现前后级、各通道间的有效隔离。
24.且在试制或正式产品中，若因为操作不当等原因导致发射电路故障，可以快速替换故障模块，有效提高产品的可靠性和维修性。
25.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。


技术特征：
1.一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，其特征在于，包括信号源、发射电路、换能器，所述的发射电路中还设有独立的光电隔离电路，所述的发射电路采集到信号源发射激励信号，经功率放大后的信号输出到换能器中，所述的发射电路中包括驱动电路、功率放大电路、隔离变压电路、匹配电路，其中各个电路之间采用串联的方式组成，且发射电路中各个电路与信号源、换能器的各通道之间制作成相互独立的印制板。2.根据权利要求1所述的一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，其特征在于：所述的功率放大电路为独立的功放电路，所述的功率放大电路输入端与驱动电路之间设有光电隔离电路。3.根据权利要求2所述的一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，其特征在于：所述的功率放大电路包括驱动芯片ir2110、全桥电路，所述的驱动芯片ir2110接受到光电隔离电路的输出隔离激励信号，再驱动后级的全桥电路将输入隔离激励信号进行功率放大输出。4.根据权利要求3所述的一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，其特征在于：所述的驱动芯片ir2110设有四个，驱动芯片ir2110输入接口端还连接有悬浮电源，其中的悬浮电源是采用由自举电容和二极管构成的自举电路，且所述的全桥电路是由四个功率mosfet器件组成的振荡，所述的四个驱动芯片设于全桥电路的四个功率mosfet器件前级。5.根据权利要求1所述的一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，其特征在于：所述的光电隔离电路中光耦部分采用光电耦合芯片acpl-064l实现信号隔离。6.根据权利要求1所述的一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，其特征在于：所述的功率放大电路中输入接口和输出接口均采用的是接插件插拔设计。

技术总结
本实用新型涉及一种隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路，包括信号源、发射电路、换能器，所述的发射电路中还设有独立的光电隔离电路，所述的发射电路采集到信号源发射激励信号，经功率放大后的信号输出到换能器中，所述的发射电路中包括驱动电路、功率放大电路、隔离变压电路、匹配电路，其中各个电路之间采用串联的方式组成，且发射电路中各个电路与信号源、换能器的各通道之间制作成相互独立的印制板。本实用新型所述的隔离型双路全桥开关功放设计的换能器前置电路在实际调试过程中，需设计对应的调试工装。调试工装提供输入接口所需的激励信号和电源即可，设计简单，操作便捷。作便捷。作便捷。


技术研发人员：张培文 林世豪 朱雪莹
受保护的技术使用者：海鹰企业集团有限责任公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/8/11