本实用新型涉及一种基于变压器原边绕组复用的双通道单级开关功放电路，属于电学领域。
背景技术：
双通道立体声音频功放具有非常广泛的应用，单级开关功放(Single stage amplifier,SSA)SSA无法像D类功放那样通过直流母线为多个功放通道供电，因而实现 SSA多通道输出比较困难。已有的双通道(Two Channel,TC)SSA电路复杂，每一个通道都需要一个变压器，此外存在周波变换器换流问题。
技术实现要素：
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种车辆超限检测装置。
技术方案：本实用新型提供的一种基于变压器原边绕组复用的双通道单级开关功放电路，包括半桥逆变电路、变压器、周波变换器CH1、周波变换器CH2、一对有源钳位电路；
所述半桥逆变电路包括开关管Sa、开关管Sb、电容Ca、电容Cb、直流输入电源Vdc；所述开关管Sa的源极和开关管Sb的漏极连接，并与电容Ca和电容Cb的串联电路并联，并联电路两端分别与直流输入电源Vdc的正极和负极连接；
所述有源钳位电路包括钳位开关管SC1、钳位开关管SC2、钳位开关管SC3、钳位开关管SC4、钳位二极管D1、钳位二极管D2、钳位电容C1、钳位电容C2；所述钳位开关管 SC1的源极与钳位开关管SC2的漏极连接，所述钳位开关管SC3的源极与钳位开关管SC4的漏极连接，所述钳位电容C1和钳位电容C2连接，所述钳位二级管D1的阳极和钳位二极管D2的阴极连接；所述开关管SC1的漏极、开关管SC3的漏极、二极管D1的阴极和钳位电容C1一端连接；所述开关管SC2的源极、开关管SC4的源极、二极管D2的阳极和钳位电容C2的另一端连接；
所述半桥逆变电路、周波变换器CH1、周波变换器CH2通过变压器连接；
所述变压器包括一个初级线圈、两个次级线圈；初级线圈一端连接于开关管SP1的源极和开关管SP2的漏极之间，另一端连接于电容CP1和电容CP2之间；
所述周波变换器CH1包括开关管S11、开关管S12、开关管S14和开关管S13，所述开关管S11的源极和开关管S12的源极连接形成双向开关管S11-S12，所述开关管S14的源极和开关管S13的源极连接形成双向开关管S14-S13；开关管S12的漏极与开关管S13的漏极连接，并与滤波电感Lf1的一端连接；滤波电感Lf1的另外一端与滤波电容Cf1和负载电阻 Rf1所形成的并联电路连接；滤波电容Cf1和负载Rf1所形成的并联电路另外一端与钳位电容C1和钳位电容C2之间连接；一个次级线圈两端分别与开关管S11的漏极、开关管S13的漏极连接；一个有源钳位电路的钳位开关管SC1的源极和钳位开关管SC2的漏极之间与开关管S11的漏极连接，钳位开关管SC3的源极和钳位开关管SC4的漏极之间与开关管 S13的漏极连接，钳位电容C1和钳位电容C2之间与次级线圈中部连接；
所述周波变换器CH2包括开关管S21、开关管S22、开关管S24和开关管S23，所述开关管S21的源极和开关管S22的源极连接形成双向开关管S21-S22，所述开关管S24的源极和开关管S23的源极连接形成双向开关管S24-S23；开关管S22的漏极与开关管S23的漏极连接，并与滤波电感fL2的一端连接；滤波电感Lf2的另外一端与滤波电容Cf2和负载电阻 Rf2所形成的并联电路连接；滤波电容Cf2和负载Rf2所形成的并联电路另外一端与钳位电容C1和钳位电容C2之间连接；另一个次级线圈两端分别与开关管S21的漏极、开关管 S23的漏极连接；另一个有源钳位电路的钳位开关管SC1的源极和钳位开关管SC2的漏极之间与开关管S21的漏极连接，钳位开关管SC3的源极和钳位开关管SC4的漏极之间与开关管S23的漏极连接，钳位电容C1和钳位电容C2之间与次级线圈中部连接。
有益效果：本实用新型提供的功放电路为基于变压器原边绕组复用的双通道单级开关功放电路，各个功放通道共用了同一个变压器，简化了电路形式，降低了成本；同时，有源钳位电路实现了副边电压钳位和漏感能量回收，具有电压应力低和效率高的优点。
附图说明
图1为基于变压器原边绕组复用的双通道单级开关功放电路图。
图2为TC-SSA调制时序波形图。
具体实施方式
下面对本实用新型基于变压器原边绕组复用的双通道单级开关功放电路作出进一步说明。
基于变压器原边绕组复用的双通道单级开关功放电路，包括半桥逆变电路、变压器、周波变换器CH1、周波变换器CH2、一对有源钳位电路；
所述半桥逆变电路包括开关管Sa、开关管Sb、电容Ca、电容Cb、直流输入电源Vdc；所述开关管Sa的源极和开关管Sb的漏极连接，并与电容Ca和电容Cb的串联电路并联，并联电路两端分别与直流输入电源Vdc的正极和负极连接；
所述有源钳位电路包括钳位开关管SC1、钳位开关管SC2、钳位开关管SC3、钳位开关管SC4、钳位二极管D1、钳位二极管D2、钳位电容C1、钳位电容C2；所述钳位开关管 SC1的源极与钳位开关管SC2的漏极连接，所述钳位开关管SC3的源极与钳位开关管SC4的漏极连接，所述钳位电容C1和钳位电容C2连接，所述钳位二级管D1的阳极和钳位二极管D2的阴极连接；所述开关管SC1的漏极、开关管SC3的漏极、二极管D1的阴极和钳位电容C1一端连接；所述开关管SC2的源极、开关管SC4的源极、二极管D2的阳极和钳位电容C2的另一端连接；
所述半桥逆变电路、周波变换器CH1、周波变换器CH2通过变压器连接；
所述变压器包括一个初级线圈、两个次级线圈；初级线圈一端连接于开关管SP1的源极和开关管SP2的漏极之间，另一端连接于电容CP1和电容CP2之间；
所述周波变换器CH1包括开关管S11、开关管S12、开关管S14和开关管S13，所述开关管S11的源极和开关管S12的源极连接形成双向开关管S11-S12，所述开关管S14的源极和开关管S13的源极连接形成双向开关管S14-S13；开关管S12的漏极与开关管S13的漏极连接，并与滤波电感Lf1的一端连接；滤波电感Lf1的另外一端与滤波电容Cf1和负载电阻 Rf1所形成的并联电路连接；滤波电容Cf1和负载Rf1所形成的并联电路另外一端与钳位电容C1和钳位电容C2之间连接；一个次级线圈两端分别与开关管S11的漏极、开关管S13的漏极连接；一个有源钳位电路的钳位开关管SC1的源极和钳位开关管SC2的漏极之间与开关管S11的漏极连接，钳位开关管SC3的源极和钳位开关管SC4的漏极之间与开关管 S13的漏极连接，钳位电容C1和钳位电容C2之间与次级线圈中部连接；
所述周波变换器CH2包括开关管S21、开关管S22、开关管S24和开关管S23，所述开关管S21的源极和开关管S22的源极连接形成双向开关管S21-S22，所述开关管S24的源极和开关管S23的源极连接形成双向开关管S24-S23；开关管S22的漏极与开关管S23的漏极连接，并与滤波电感fL2的一端连接；滤波电感Lf2的另外一端与滤波电容Cf2和负载电阻 Rf2所形成的并联电路连接；滤波电容Cf2和负载Rf2所形成的并联电路另外一端与钳位电容C1和钳位电容C2之间连接；另一个次级线圈两端分别与开关管S21的漏极、开关管S23的漏极连接；另一个有源钳位电路的钳位开关管SC1的源极和钳位开关管SC2的漏极之间与开关管S21的漏极连接，钳位开关管SC3的源极和钳位开关管SC4的漏极之间与开关管S23的漏极连接，钳位电容C1和钳位电容C2之间与次级线圈中部连接。
该电路的工作原理，见图2：
原边CP1、CP2、SP1和SP2组成半桥逆变电路，变压器原边绕组由CH1、CH2两个通道共用。钳位电路由钳位开关管SC1～SC4、钳位二极管D1～D2以及钳位电容C1～C2组成。CH1通道周波变换器双向开关管驱动信号S11/S12与S13/S14为互补导通。CH2通道周波变换器双向开关管驱动信号S21/S22与S23/S24互补导通。有源钳位开关管SC1、SC4与SC2、SC3均分别与原边开关管SP1、SP2保持同步，死区时间比原边开关管驱动稍长。vin1、vin2分别为CH1、 CH2通道的音频信号，与载波信号比较产生两路PWM脉冲，分别对两个通道的周波变换器进行调制。
CH1、CH2通道输出电压用vo1和vo2表示，vo1和vo2为
式中d1、d2分别表示CH1与CH2输出PWM波占空比。占空比d1与载波幅值VM、音频输入信号vin1满足关系
结合式(1)、(2)可得
同理可得
由式(3)与式(4)可知，CH1、CH2通道输出电压vo1和vo2均只与各个通道的输入信号 vin1和vin2有关，音频信号放大倍数为Vdc/(2nVM)，即两个通道能够实现独立的线性放大。