单端正激并联推挽式大功率变换器的制作方法

文档序号:7459863阅读:263来源:国知局
专利名称:单端正激并联推挽式大功率变换器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电阻焊机,尤其涉及一种高功率密度的低压大电流功率变换器。
背景技术
在电阻焊机中,大都需要低电压大电流的可调直流电源,而传统的电阻焊机电源采用工频变压器降压,体积大,重量重,动态响应慢,控制精度不高,尤其在一些野外作业时,给操作者带来很大的不方便。因此现代电阻焊机电源大都采用大功率高频逆变电源,然而传统的大功率高频逆变电源主要采用两种电路方式,一种是桥式逆变电路,由于存在桥臂直通的风险,故障率高;另一种则是普通推挽式电路,由于存在磁路耦合,要求主变压器和控制电路在正负半波严格对称,制造工艺复杂,成本高,同时主开关管在关断时要承受两倍的直流电源电压,开关管应力大。

发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供了一种单端正激并联推挽式大功率变换器。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种单端正激并联推挽式变换器,它主要由主电路、控制电源、电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和反馈电路等组成;所述主电路由工频整流与滤波电路、推挽式高频逆变电路、高频整流和滤波电路等依次串联组成;电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和推挽式高频逆变电路依次相连,高频整流与滤波电路通过反馈电路与电压调节电路相连;控制电源分别与电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路和脉冲放大电路相连,向电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路和脉冲放大电路供电。进一步地,所述推挽式高频逆变电路包括两个变压器T1和T2、两个绝缘栅双极性三极管(Insulation Gate Bipolar Transistor, IGBT) Q1 和 Q2,两个电阻 R1 和 R2、两个电容C2和C3、两个二极管D3和D4 ;工频整流与滤波电路的正极输出端A分别与变压器T1和T2的第一绕组N1的同名端、二极管D3和D4的阴极相连,工频整流与滤波电路的负极输出端B分别与变压器T1和T2的第三绕组N3的同名端、绝缘栅双极性三极管Q1和Q2的发射极、电阻R1和R2的一端相连,变压器T1的第一绕组N1的非同名端分别与绝缘栅双极性三极管Q1的集电极和电容C2的一端相连,电容C2的另一端与电阻R1的另一端相连;变压器T2的第一绕组N1的非同名端分别与绝缘栅双极性三极管Q2的集电极和电容C3的一端相连,电容C3的另一端与电阻R2的另一端相连。进一步地,,所述高频整流与滤波电路包括两个二极管DjP D2、电感L1和电容C4 ;二极管D1的阳极接推挽式高频逆变电路的变压器T1的第二绕组N2的同名端,二极管D2的阳极接推挽式高频逆变电路的变压器T2的第二绕组N2的同名端,二极管D1的阴极和二极管02的阴极均与电感L1的一端相连,电感L1的另一端和电容C4的一端相连,相接处作为输出的正极;变压器T1和T2的第二绕组N2的非同名端均与电容C4的另一端相连,相接处作为输出的负极。
进ー步地,,所述推挽式PWM波形产生电路包括集成电路U3、三个电阻R3-R5、两个电容C4、C5 ;集成电路U3的第一脚接电压调节电路的输出,集成电路U3的第二脚和第三脚相连,集成电路U3的第四脚分别与电阻R4、电阻R5和电容C5的一端相连,电阻R4的另一端接控制电源的地端,电阻R5和电容C5的均接到控制电源的+15V端。集成电路U3的第五脚与电容C4的一端相连,电容C4的另一端接地,集成电路U3的第六脚与电阻R3的一端相连,电阻R3的另一端接控制电源的地端;集成电路U3的第七脚和第十六脚均接控制电源的地端;集成电路U3的第十三脚、第十四脚和第十五脚相连;集成电路U3的第八脚、第i^一脚和第十二脚均接到控制电源的+15V端;集成电路U3的第九脚和第十脚作为推挽式PWM波形产生电路的两路输出。进ー步地,所述脉冲放大电路包括两个射极跟随器,这两个射极跟随器分别接推挽式PWM波形产生电路的两路输出,其中一个射极跟随器包括三极管VT1、两个个电阻R6和R7、一个ニ极管D5、两个稳压管DW1和DW2。推挽式PWM波形产生电路的一路输出与三极管VT1的基极相连,三极管VT1的集电极接到控制电源的+15V端,三极管VT1的发射极分别与电阻R6的一端、电阻R7的一端和ニ极管D5的正极相连,电阻R6的另一端接控制电源的地端,电阻R7的另一端和ニ极管D5的负极均与稳压管DW1的负极相连,连接处作为绝缘栅双极性三极管Q1的栅极驱动信号,稳压管DW1的正极与稳压管DW2的正极相连,稳压管DW2的负极接到绝缘栅双极性三极管Q1的发射扱。进ー步地,所述电压反馈电路包括电阻R15和电阻R16 ;电阻R15的一端接到主电路的输出正扱,电阻R15的另一端与电阻R16的一端相接,电阻R16的另一端接到主电路输出负扱,电阻R15和电阻R16的连接处作为电压反馈信号Uf。进ー步地,所述电压调节电路包括运算放大器U4,五个电阻Rltl-R14、两个电容C6和C7、两个ニ极管D7和D8、两个电位器RP1和RP2 ;所述外部模拟电压指令Ug接电阻Rltl的一端,电阻Rltl的另一端接运算放大器U4的负输入端,电压反馈信号Uf接电阻R11的一端,电阻R11的另一端分别与电阻R12和电容C6相连,电阻R12另一端与运算放大器U4的正输入端相连,电容C6的另一端接地,电阻Rn、电阻R12、电容C6构成ー个T型滤波器,对电压反馈信号Uf进行滤波;运算放大器U4的输出端与电容C7和电阻R13相连、电容C7的另一端与电阻R14的一端相连,电阻R14的另一端与电阻R13的另一端均连接到运算放大器U4的负输入端,从而构成ー个PI调节器;运算放大器U4的输出端接ニ极管D7的负极,ニ极管D7的正极接到电位器RP1的中间点,电位器RP1的一端接控制电源+15V端,电位器RP1的另一端接控制电源的地端,形成对输出电压的最小限幅,运算放大器U4的输出端接到ニ极管D8的正极,ニ极管D8的负极接到电位器RP2的中间点,电位器RP2的一端接到控制电源+15V端,电位器RP2的另一端接到控制电源的地端,形成对输出电压的最大限幅。本发明的有益效果是
I、这种单端正激并联推挽式大功率变换器与传统的半桥变换器或全桥变换器相比,优点在于不存在两个开关管的直通问题,所以不用设置死区时间,大大提高了电路可靠性。2、这种单端正激并联推挽式大功率变换器与传统的半桥变换器或全桥变换器相比,优点在于两个主开关管共地,可以省去光电耦合器或者脉冲变压器等隔离器件,使得电路简单可靠。
3、这种单端正激并联推挽式大功率变换器与传统的推挽式变换器相比,其优点在于两只主变压器磁路独立,在设计变压器和控制电路时不需要正负半波严格对称,而传统的推挽式变换器要求正负半波必须严格对称,否则,变压器就会出现直流磁化,形成偏磁,导致逆变失败。4、这种单端正激并 联推挽式大功率变换器与传统的推挽式变换器相比,其优点在于主开关Q1或Q2只承受I. 5倍的电源电压,降低了对主开关管的耐压要求;而传统的推挽式变换器电路主开关Q1或Q2关断时要承受2倍的电源电压,电压应力大。


图I是单端正激并联推挽式大功率变换器的组成框 图2是工频整流与滤波电路 图3是推挽式高频逆变电路和高频整流与滤波电路的电路 图4是推挽式PWM波形产生电路与脉冲放大电路的电路 图5是反馈电路与电压调节电路的电路 图6是主变压器结构 图7是系统波形图。具体实施方法
如图I所示,本发明单端正激并联推挽式变换器主要由主电路、控制电源、电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和反馈电路组成,主电路由工频整流与滤波电路、推挽式高频逆变电路、高频整流与滤波电路依次串联组成;电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和推挽式高频逆变电路依次相连,高频整流与滤波电路通过反馈电路与电压调节电路相连。控制电源分别与电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路和脉冲放大电路相连,向电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路和脉冲放大电路供电。电网输入的交流电经过工频整流与滤波电路变换为直流电,直流电经过推挽式高频逆变电路变换为高频方波交流电,高频方波交流电再经高频整流与滤波电路变换为直流电,供给负载,并通过反馈电路输送至电压调节电路,作为反馈信号。电压调节电路接收外部的指令模拟电压,并将指令模拟电压与反馈电路送来的反馈信号比较,产生控制信号,该控制信号经过推挽式PWM波形产生电路产生PWM脉冲波,PWM脉冲波经过脉冲放大电路放大后控制推挽式高频逆变电路。如图2所示,工频整流与滤波电路包括两个桥式整流模块U1和U2和一个电解电容C1O两个桥式整流模块U1和U2的交流输入端AC1和AC2分别接到交流电网的火线L和零线N ;两个桥式整流模块U1和U2的正极均与电解电容C1的正极相连,相接处作为工频整流与滤波电路的正极输出端A ;两个桥式整流模块U1和U2的负极均与电解电容C1的负极相连,相接处作为工频整流与滤波电路的负极输出端B。如图3所示,推挽式高频逆变电路包括两个变压器T1和T2、两个绝缘栅双极性三极管(Insulation Gate Bipolar Transistor, IGBOQ1 和 Q2,两个电阻 R1 和 R2、两个电容 C2和C3、两个二极管D3和D4。工频整流与滤波电路的正极输出端A分别与变压器T1和T2的第一绕组N1的同名端、二极管D3和D4的阴极相连,工频整流与滤波电路的负极输出端B分别与变压器T1和T2的第三绕组N3的同名端、绝缘栅双极性三极管Q1和Q2的发射极、电阻R1和R2的一端相连,变压器T1的第一绕组N1的非同名端分别与绝缘栅双极性三极管Q1的集电极和电容C2的一端相连,电容C2的另一端与电阻R1的另一端相连;变压器T2的第一绕组N1的非同名端分别与绝缘栅双极性三极管Q2的集电极和电容C3的一端相连,电容C3的另一端与电阻R2的另一端相连。如图3所示,高频整流与滤波电路包括两个ニ极管D1和D2、电感L1、电容C40 ニ极管D1的阳极接推挽式高频逆变电路的变压器T1的第二绕组N2的同名端,ニ极管D2的阳极接推挽式高频逆变电路的变压器T2的第二绕组N2的同名端,ニ极管D1的阴极和ニ极管D2的阴极均与电感L1的一端相连,电感L1的另一端和电容C4的一端相连,相接处作为输出的正极;变压器T1和T2的第二绕组N2的非同名端均与电容C4的另一端相连,相接处作为输出的负极。如图4所示,推挽式PWM波形产生电路包括集成电路U3、三个电阻R3-R5、两个电容C4、C5。电阻R3和电容C4决定了推挽式PWM波形的载波频率;集成电路U3的第一脚接电压调节电路的输出,集成电路U3的第二脚和第三脚相连,集成电路U3的第四脚分别与电阻R4>电阻R5和电容C5的一端相连,电阻R4的另一端接控制电源的地端,电阻R5和电容C5的均接到控制电源的+15V端。集成电路U3的第五脚与电容C4的一端相连,电容C4的另一端接地,集成电路U3的第六脚与电阻R3的一端相连,电阻R3的另一端接控制电源的地端;集成电路U3的第七脚和第十六脚均接控制电源的地端;集成电路U3的第十三脚、第十四脚和第十五脚相连;集成电路U3的第八脚、第^ 脚和第十二脚均接到控制电源的+15V端;集成电路U3的第九脚和第十脚作为推挽式PWM波形产生电路的两路输出。如图4所示,脉冲放大电路包括两个射极跟随器,这两个射极跟随器分别接推挽式PWM波形产生电路的两路输出,其中一个射极跟随器包括三极管VT1、两个个电阻R6和R7、一个ニ极管D5、两个稳压管DW1和DW2。推挽式PWM波形产生电路的一路输出与三极管VTi的基极相连,三极管VT1的集电极接到控制电源的+15V端,三极管VT1的发射极分别与电阻R6的一端、电阻R7的一端和ニ极管D5的正极相连,电阻R6的另一端接控制电源的地端,电阻R7的另一端和ニ极管D5的负极均与稳压管DW1的负极相连,连接处作为绝缘栅双极性三极管Q1的栅极驱动信号,稳压管DW1的正极与稳压管DW2的正极相连,稳压管DW2的负极接到绝缘栅双极性三极管Q1的发射扱,即控制电源的地端。同样地,另ー个射极跟随器包括三极管VT2、两个电阻R8和R9、一个ニ极管D6、两个稳压管DW3和DW4。推挽式PWM波形产生电路的另一路输出与三极管VT2的基极相连,三极管VT2的集电极接控制电源的+15V端,三极管VT2的发射极分别与电阻R8的一端、电阻R9的一端和ニ极管D6的正极相连,电阻R8的
另一端接到控制电源的地端,电阻R9的另一端和ニ极管D6的负极均与稳压管DW3的负极相连,连接处作为绝缘栅双极性三极管Q2的栅极驱动信号,稳压管DW3的正极与稳压管DW4的正极相连,稳压管DW4的负极接到绝缘栅双极性三极管Q2的发射扱,即控制电源的地端。如图5所示,电压反馈电路包括电阻R15和电阻R16。电阻R15的一端接到主电路的输出正极,电阻R15的另一端与电阻R16的一端相接,电阻R16的另一端接到主电路输出负极,电阻R15和电阻R16的连接处引出作为电压反馈信号Uf ;电压调节电路包括运算放大器U4,五个电阻Rici-Rm、两个电容C6和C7、两个ニ极管D7和D8、两个电位器RP1和RP2。外部模拟电压指令Ug接电阻Rltl的一端,电阻Rltl的另一端接运算放大器U4的负输入端,电压反馈信号Uf接电阻R11的一端,电阻R11的另一端分别与电阻R12和电容C6相连,电阻R12另一端与运算放大器U4的正输入端相连,电容C6的另一端接地,电阻Rn、电阻R12、电容C6构成一个T型滤波器,对电压反馈信号Uf进行滤波;运算放大器U4的输出端与电容C7和电阻R13相连、电容C7的另一端与电阻R14的一端相连,电阻R14的另一端与电阻R13的另一端均连接到运算放大器U4的负输入端,从而构成一个PI调节器;运算放大器U4的输出端接二极管D7的负极,二极管D7的正极接到电位器RP1的中间点,电位器RP1的一端接控制电源+15V端,电位器RP1的另一端接控制电源的地端,形成对输出电压的最小限幅,运算放大器U4W输出端接到二极管D8的正极,二极管队的负极接到电位器RP2的中间点,电位器RP2的一端接到控制电源+15V端,电位器RP2的另一端接到控制电源的地端,形成对输出电压的最大限幅。本发明在高频逆变部分采用了二个在磁路上完全独立的单端正激式变压器,在电 路连接上并联,它们工作于推挽工作方式,输出功率大,工作可靠,避免了普通推挽功率变换器磁路在正负半波不对称时造成的直流偏磁的危险,同时也克服了桥式电路工作时桥臂直通的危险。功率管驱动电路省去了光电耦合器和脉冲变压器,电路结构简单,可靠,体积小,重量轻,广泛应用于需要低电压大电流的场合,如各种加热器,电焊机等。本发明主要元器件的选型和主变压器的设计如下
本发明主要针对额定输出3KW\48VDC负载,其额定输出电流为62A,输出电压调节范围0V-48V。变换器外形尺寸为240 X 200 x 150,重量为IOkgoI、变压器T1和T2的设计
选用铁氧体EE55磁芯,磁通有效截面积Ae=354 mm2,工作频率f=100kHz,工作磁感应强度Δ B=O. 3T,直流侧电压Udc=310V,占空比D=O. 45,根据电压平衡方程Udc=f x NI xAe X Δ B/D,计算得一次侧绕组匝数N1=H, 二次侧绕组匝数N2=3,磁通复位绕组匝数N3=2 x&=28。绕组N1的线径选择Φ 2. 55mm, 二次侧绕组N2的线径选择· 3. 69mm,磁通复位绕组N3的线径选择O. 78_。绕制时,参考图6,NI绕组绕在里层,N3绕组绕在中间层,N2绕组在外层。2、电压调节器设计
根据图5所示,可得
Uc = ^~及》C<7S + 1~(U-^ ——Uf) + Uf ·
R1, (Rb+Ru)C7s + V g R11C6S+! f f ,
参数选择,电阻R10=20K Ω,电阻R11=电阻R12=IOK Ω,电阻R13=IM Ω,电阻R14=30K Ω ;电容 C7=O. 0022 μ f,电容 C6=O. 47 μ f。3、其它部件参数选择
在图2所示电路中,桥式整流模块Ul和U2选用25A/1000V的桥式整流模块,滤波电容选用470 μ f/450V电解电容4个并联。在图3所示推挽式逆变主电路中, 开关管QjPQ2选用600V/30A的高速IGBT,二次侧整流二极管01和%选用200V,2 30A的快速整流二极管。输出滤波电感L1=IOy H/65A,输出滤波电容 C4=IOOO μ f/200V,RC 吸收电路电容 C2=C3=O. 022 μ f/630V,电阻R1=R2=IOO Ω /10W,磁通复位二极管D3、D4选为快速二极管MUR8100。在图4所示推挽PWM波形产生电路及脉冲放大电路中,集成电路U3可以选用TI公司的产品TL494,电阻R3选用I. 8 K 电容C4选用O. Ol μ f,电阻R4选用12K '电阻R5选用200K Ω,电容C5选用47 μ f/25V电解电容,电阻R6、电阻R8选用5. I K Ω,电阻R7、电阻も选用100 Ω,三极管VT1, VT2选用开关管9014,ニ极管D5、D6选用IM(MSjIvE-E)W1,Dff3 选用 15V/2W,稳压管 DW2、Dff4 选用 5V/2W本发明单端正激并联推挽式大功率变换器的工作过程如下如图3所示,变压器T1, T2的第一绕组N1为一次侧主绕组,第三绕组N3为去磁绕组,第三绕组N3的匝数为第一绕组N1匝数的2倍,第三绕组N3与ニ极管D3和D4串联起到磁通复位的作用,第二绕组N2为二次侧绕组,电容C2和C3分别与电阻R2和R3串联组成RC吸收电路,起到抑制主开关管Q1和Q2关断时在集电极产生的瞬时尖峰电压。开关管Q1和开关管Q2工作于推挽工作方式,两路驱动脉冲相位相差180°。当工作在正半波时,开关管Q1导通,主变压器T1的第一绕组N1承受直流电源电压,其同名端(·)为正,非同名端为负,第二绕组N2的感应电压极性与第一绕组N1的极性相同,ニ极管D1导通,将一次侧高压直流电变换为二次侧低压直流电,向负载提供电能,同时,主变压器T1的第三绕组N3感应2倍电源电压,ニ极管D3承受反向的3倍电源电压关断;在此期间,开关管Q2关断,主变压器T2的第三绕组N3的感应电压同名端为负,非同名端为正,串联的ニ极管D4因此导通,产生去磁电流,主变压器T2的第一绕组N1和第二绕组N2的感应电压与第三绕组N3的感应电压极性相同,使二次侧ニ极管D2承受反压关断;由于第三绕组N3的匝数为第一绕组N1匝数的2倍,则在第一绕组N1中感应出O. 5倍的电源电压,这时主开关管Q2集电极所承受的电压为I. 5倍的电源电压。当工作在负半波时,开关管Q2导通,主变压器T2的第一绕组N1承受直流电源电压,其同名端(_)为正,非同名端为负,第二绕组N2的感应电压极性与第一绕组N1的极性相同,ニ极管D2导通,将一次侧高压直流电变换为二次侧低压直流电,向负载提供电能,同时,主变压器T2的第三绕组N3感应2倍电源电压,ニ极管D4承受反向的3倍电源电压关断;在此期间,开关管Q1关断,主变压器T1的第三绕组N3的感应电压同名端为负,非同名端为正,串联的ニ极管D3因此导通,产生去磁电流,主变压器T1的第一绕组N1和第二绕组N2的感应电压与第三绕组N3的感应电压极性相同,使二次侧ニ极管D1承受反压关断;由于第三绕组N3的匝数为第一绕组N1匝数的2倍,则在第一绕组N1中感应出O. 5倍的电源电压,这时主开关管Q1集电极所承受的电压为I. 5倍的电源电压。
权利要求
1.一种单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,它主要由主电路、控制电源、电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和反馈电路等组成;所述主电路由工频整流与滤波电路、推挽式闻频逆变电路、闻频整流和滤波电路等依次串联组成;电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和推挽式高频逆变电路依次相连,高频整流与滤波电路通过反馈电路与电压调节电路相连;控制电源分别与电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路和脉冲放大电路相连,向电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路和脉冲放大电路供电。
2.根据权利要求I所述单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,所述推挽式高频逆变电路包括两个变压器T1和T2、两个绝缘栅双极性三极管(Insulation Gate BipolarTransistor, IGBT) Q1和Q2,两个电阻R1和R2、两个电容C2和C3、两个二极管D3和D4等;工频整流与滤波电路的正极输出端A分别与变压器T1和T2的第一绕组N1的同名端、二极管D3和D4的阴极相连,工频整流与滤波电路的负极输出端B分别与变压器T1和T2的第三绕组N3的同名端、绝缘栅双极性三极管Q1和Q2的发射极、电阻R1和R2的一端相连,变压器T1的第一绕组N1的非同名端分别与绝缘栅双极性三极管Q1的集电极和电容C2的一端相连,电容C2的另一端与电阻R1的另一端相连;变压器T2的第一绕组N1的非同名端分别与绝缘栅双极性三极管Q2的集电极和电容C3的一端相连,电容C3的另一端与电阻R2的另一端相连。
3.根据权利要求I所述单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,所述高频整流与滤波电路包括两个二极管D1和D2、电感L1和电容C4等;二极管D1的阳极接推挽式高频逆变电路的变压器T1的第二绕组N2的同名端,二极管D2的阳极接推挽式高频逆变电路的变压器T2的第二绕组N2的同名端,二极管01的阴极和二极管仏的阴极均与电感L1的一端相连,电感L1的另一端和电容C4的一端相连,相接处作为输出的正极;变压器T1和T2的第二绕组N2的非同名端均与电容C4的另一端相连,相接处作为输出的负极。
4.根据权利要求I所述单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,所述推挽式PWM波形产生电路包括集成电路U3、三个电阻R3-R5、两个电容C4和(5等;集成电路仏的第一脚接电压调节电路的输出,集成电路U3的第二脚和第三脚相连,集成电路U3的第四脚分别与电阻R4、电阻R5和电容C5的一端相连,电阻R4的另一端接控制电源的地端,电阻R5和电容C5的均接到控制电源的+15V端;集成电路U3的第五脚与电容C4的一端相连,电容C4的另一端接地,集成电路U3的第六脚与电阻&的一端相连,电阻R3的另一端接控制电源的地端;集成电路U3的第七脚和第十六脚均接控制电源的地端;集成电路仏的第十三脚、第十四脚和第十五脚相连;集成电路113的第八脚、第^ 脚和第十二脚均接到控制电源的+15V端;集成电路U3的第九脚和第十脚作为推挽式PWM波形产生电路的两路输出。
5.根据权利要求I所述单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,所述脉冲放大电路包括两个射极跟随器,这两个射极跟随器分别接推挽式PWM波形产生电路的两路输出,其中一个射极跟随器包括三极管VT1、两个个电阻R6和R7、一个二极管D5、两个稳压管DW1和Dff2 ;推挽式PWM波形产生电路的一路输出与三极管VT1的基极相连,三极管VT1的集电极接到控制电源的+15V端,三极管VT1的发射极分别与电阻R6的一端、电阻R7的一端和二极管D5的正极相连,电阻R6的另一端接控制电源的地端,电阻R7的另一端和二极管D5的负极均与稳压管DW1的负极相连,连接处作为绝缘栅双极性三极管Q1的栅极驱动信号,稳压管DW1的正极与稳压管DW2的正极相连,稳压管DW2的负极接到绝缘栅双极性三极管Q1的发射扱。
6.根据权利要求I所述单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,所述电压反馈电路包括电阻R15和电阻R16 ;电阻R15的一端接到主电路的输出正扱,电阻R15的另一端与电阻R16的一端相接,电阻R16的另一端接到主电路输出负极,电阻R15和电阻R16的连接处作为电压反馈信号Uf。
7.根据权利要求I所述单端正激并联推挽式变换器,其特征在于,所述电压调节电路包括运算放大器U4,五个电阻Rltl-R14、两个电容C6和C7、两个ニ极管D7和D8、两个电位器RPi和RP2等;所述外部模拟电压指令Ug接电阻Rltl的一端,电阻Rltl的另一端接运算放大器U4的负输入端,电压反馈信号Uf接电阻R11的一端,电阻R11的另一端分别与电阻R12和电容C6相连,电阻R12另一端与运算放大器U4的正输入端相连,电容C6的另一端接地,电阻Rn、电阻R12、电容C6构成ー个T型滤波器,对电压反馈信号Uf进行滤波;运算放大器U4的输出端与电容C7和电阻R13相连、电容C7的另一端与电阻R14的一端相连,电阻R14的另一端与电阻R13的另一端均连接到运算放大器U4的负输入端,从而构成ー个PI调节器;运算放大器U4的输出端接ニ极管D7的负极,ニ极管D7的正极接到电位器RP1的中间点,电位器RP1的一端接控制电源+15V端,电位器RP1的另一端接控制电源的地端,形成对输出电压的最小限幅,运算放大器U4的输出端接到ニ极管D8的正极,ニ极管D8的负极接到电位器RP2的中间点,电位器RP2的一端接到控制电源+15V端,电位器RP2的另一端接到控制电源的地端,形成对输出电压的最大限幅。
全文摘要
本发明公开了一种单端正激并联推挽式大功率变换器,主要由主电路、控制电源、电压调节电路、推挽式PWM波形产生电路、脉冲放大电路和反馈电路等组成;所述主电路由工频整流与滤波电路、推挽式高频逆变电路、高频整流和滤波电路等依次串联组成;本发明在高频逆变部分采用了二个在磁路上完全独立的单端正激式变压器,在电路连接上并联,它们工作于推挽工作方式,输出功率大,工作可靠,避免了普通推挽功率变换器磁路在正负半波不对称时造成的直流偏磁的危险,同时也克服了桥式电路工作时桥臂直通的危险。功率管驱动电路省去了光电耦合器和脉冲变压器,电路结构简单,可靠,体积小,重量轻,广泛应用于需要低电压大电流的场合。
文档编号H02M3/337GK102624246SQ20121007863
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者屈稳太, 董凤莲, 郭静 申请人:浙江大学宁波理工学院
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