专利名称：大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种整流器，具体是一种整流器的大电流频率占空比可调脉冲输 出控制电路。
背景技术：
目前传统整流器的控制电路方式如图(1)所示，该电路控制原理为当接通输入电源时，PWM脉宽控制电路00’ )输出两个互为180度的脉冲驱动信 号，驱动信号控制全桥变换开关组件(1)的对角开关管分别导通及关断，因此两组开关管 交替导通，从而输出一个上下对称的高频脉冲电压。该电压加到变压器( 的原边线圈，通 过变压器O)降压后进行电压整流。变成一个单方向的直流脉冲电压。该电压通过电感 (4. 1’ )和电容(4.2’ )的滤波后，变为平滑的直流电压。直流电压通过取样分压电路后， 加到误差放大器(8)的反相输入端，误差放大器(8)的同相端接基准电压源，通过两端电 压进行比较，输出的误差电压加到PWM控制器(7)的输入端口上。该电压的高低可以改变 PWM控制器(7)输出脉宽的占空比大小，该端口高于基准电压时为全脉宽输出，低于基准电 压时输出脉宽减小到零。因此，误差放大器(8)输出电压可以控制输出直流电压大小，其输 出直流电压由基准电压及取样电阻分压比决定。在直流电压的输出端接有一个电子开关1)，通过控制开关的接通与关断，负 载得到一个跳变的电压。当我们调节电子开关GO. 1)接通与关断的时间，则负载两端是一 个频率及占空比可变的脉冲电压，其幅值约等于直流输出电压。该电路输出波形为纯正脉 冲矩形波，输出波形一般只有平滑直流或方波两种形式，而且其只适合用于小电流输出应 用(如300A以下)。若将其应用于大电流输出应用时，其电子开关1)若用可控硅元件 时，则开关损耗大，整机效率低下，并且把可控硅元件断开电路时，必须将电源关断输出，才 能可彻底关断可控硅元件，控制复杂；若用MOSFET管作为开关管，虽可发减少损耗，但必 须要用多只大电流MOSFET管并联，有时要几十只或上百只并联才满足输出要求，多只并联 会带来电流的均衡问题，使系统可靠性低。因此该控制方式在大电流应用时，结构复杂，并 使整流器体积及重量大大提高。有必要进一步改进。
实用新型内容本实用新型的目的旨在提供一种设计简单合理，大电流整流效果好、输出波形丰 富、可靠性高的大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，包括与电源连接 的全桥变换开关组件，其与变压电路的输入端连接，变压电路的输出端并联有PWM脉冲驱 动电路和负载电路，PWM脉冲驱动电路的控制端与全桥变换开关组件的受控端连接，其结构 特征是PWM脉冲驱动电路内部集成脉冲变换装置。所述PWM脉冲驱动电路设置有与变压电路输出端连接的取样分压装置，其与误差 放大器的反相输入端连接；误差放大器的同相输入端依次与脉冲变换装置及基准电压源连接，输出端与PWM控制器连接。所述变压电路包括与全桥变换开关组件输出端连接的变压器，变压器的输出端还 依次连接有整流器和滤波组件。所述滤波组件包括与整流器第一输出端并联的电感，和并联在电感输出端与整流 器第一输出端之间的滤波电容。所述全桥变换开关组件为半桥变换器、或推挽变换器、或正激变换器。通过采用上述技术方案，省去电子开关，提高整机整流效率，有效降低其整机能 耗；输出电流不受电子开关限制，最高可达10000安培电流输出，并且其整备体积与传统开 关电源不变；通过在基准电压上连接脉冲变换装置，使其输出波形接近矩形波且波形丰富， 其与传统整流器控制电路输出波形的效果相同；其还可输出工频全波、脉冲波、三角波、梯 形波以及直流叠加方波等任意波形；本实用新型具有可靠性更高，控制更简单，输出电流更 大、波形更丰富的特点。
图1为传统整流器控制电路的结构示意图。图2为本实用新型一实施例控制电路的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。参见图2，本大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，包括与电源连接的全桥变 换开关组件1，其与变压电路10的输入端连接，变压电路10的输出端并联有PWM脉冲驱动 电路20和负载电路30，PWM脉冲驱动电路20的控制端与全桥变换开关组件1的受控端连 接，其PWM脉冲驱动电路20内部集成脉冲变换装置7。PWM脉冲驱动电路20设置有与变压电路10输出端连接的取样分压装置5，其与误 差放大器8的反相输入端连接；误差放大器8的同相输入端依次与脉冲变换装置7及基准 电压源6连接，输出端与PWM控制器9连接。变压电路10包括与全桥变换开关组件1输出端连接的变压器2，变压器2的输出 端还依次连接有整流器3和滤波组件4。滤波组件4包括与整流器3第一输出端并联的电 感4. 1，和并联在电感4. 1输出端与整流器3第一输出端之间的滤波电容4. 2。其中，全桥变换开关组件1可采用半桥变换器、或推挽变换器、或正激变换器。本实用新型的控制原理为与传统的开关电源工作原理一样，根据控制原理，当基准电压为零时，其输出直流 电压也为零。因此，当我们把基准电压调整为脉冲电压，其幅值为基准电压值时，输出电压 也为原直流电压幅值的脉冲电压。当改变基准脉冲的频率及占空比时，输出直流脉冲的频 率及占空比也相应改变。从而实现其输出波形接近矩形波，甚至可以输出工频全波、脉冲 波、三角波、梯形波以及直流叠加方波等任意波形。由于输出接有电感4. 1和滤波电容4. 2滤波，而电感4. 1和滤波电容4. 2的时间 常数对输出脉冲波形有影响，时间常数大时，电压波形上升慢。电感4. 1和滤波电容4. 2太 小时，输出纹波增大，控制不稳定。因此，在设计时，电感4. 1和滤波电容4. 2的取值及开关 频率大小也是成败的关键。由于有电感4. 1和滤波电容4. 2的存在因素，输出的脉冲频率不能太高，一般在IKHZ频率以下。
权利要求1.一种大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，包括与电源连接的全桥变换开关 组件(1)，其与变压电路(10)的输入端连接，变压电路的输出端并联有PWM脉冲驱动电路 (20)和负载电路(30)，PWM脉冲驱动电路的控制端与全桥变换开关组件的受控端连接，其 特征是PWM脉冲驱动电路内部集成脉冲变换装置(7)。
2.根据权利要求1所述的大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，其特征是所述 PWM脉冲驱动电路00)设置有与变压电路(10)输出端连接的取样分压装置(5)，其与误差 放大器(8)的反相输入端连接；误差放大器的同相输入端依次与脉冲变换装置(7)及基准 电压源(6)连接，输出端与PWM控制器(9)连接。
3.根据权利要求1或2所述的大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，其特征是所 述变压电路(10)包括与全桥变换开关组件(1)输出端连接的变压器O)，变压器的输出端 还依次连接有整流器( 和滤波组件(4)。
4.根据权利要求3所述的大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，其特征是所述滤 波组件(4)包括与整流器(3)第一输出端并联的电感(4. 1)，和并联在电感输出端与整流器 第一输出端之间的滤波电容(4. 2)。
5.根据权利要求4所述的大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，其特征是所述 全桥变换开关组件(1)为半桥变换器、或推挽变换器、或正激变换器。
专利摘要一种大电流频率占空比可调脉冲输出控制电路，包括与电源连接的全桥变换开关组件，其与变压电路的输入端连接，变压电路的输出端并联有PWM脉冲驱动电路和负载电路，PWM脉冲驱动电路的控制端与全桥变换开关组件的受控端连接，其PWM脉冲驱动电路内部集成脉冲变换装置。PWM脉冲驱动电路设置有与变压电路输出端连接的取样分压装置，其与误差放大器的反相输入端连接；误差放大器的同相输入端依次与脉冲变换装置及基准电压源连接，输出端与PWM控制器连接。本实用新型具有整流效率高，整机能耗低、输出电流大、输出波形丰富且可靠性高，控制简单等特点。
文档编号H02M3/28GK201869095SQ201020579598
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者李文华, 梁建和, 翁国腾, 蔡建梁 申请人:佛山市顺德区金顺怡电器制造有限公司