一种基于磁放大器的二次侧充电电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种基于磁放大器的二次侧充电电路。
【背景技术】
[0002] 要求电源有多路稳定输出的场合愈来愈多，磁放大器控制是多路输出后级调整的 有效方法，近年来随着对开关电源要求的提高和磁放大器在成本不断降低下性能的不断提 高，磁放大器得到了愈来愈多的应用。目前市面的很多磁放大器的磁芯是采用铁氧体材质 制成的，其磁芯容易饱和，温度特性差。
[0003] 此问题亟需改变。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型为了克服现有技术的不足，目的旨在提供一种基于磁放大器的二次侧 充电电路，其工作可靠、精确和抗电磁干扰能力强。
[0005] 为了解决上述的技术问题，本实用新型提出的基本技术方案为：
[0006] -种基于磁放大器的二次侧充电电路，尤其地，包括
[0007] 二次侧的绕组电路；所述二次侧的绕组电路将原边电流和电压耦合至二次侧充电 电路；
[0008] 磁放大器；所述磁放大器将所述二次侧的绕组电路的高电平斩断成若干时间间隔 的电流和电压脉冲；
[0009] 半波整流电路；所述半波整流电路对所述二次侧的绕组传来的交流电整流成直流 电，并取交流电的正半周；
[0010] 复位控制电路；所述复位控制电路控制防止磁放大器的磁感应饱和的时间；
[0011] 以及反馈补偿电路；所述反馈补偿电路补偿由磁放大器斩断电流和电压引起的系 统相位差；
[0012] 进一步，所述半波整流电路和反馈补偿电路均具有多输出端，复位控制电路具有 多输入端；所述二次侧的绕组电路的输出端和磁放大器的输入端连接，磁放大器的输出端 和半波整流电路的输入端连接；所述半波整流电路的第一输出端和复位控制电路的第一输 入端连接；所述复位控制电路的输出端设置续流二极管，复位控制电路的输出端通过续流 二极管和半波整流电路的输入端连接；所述半波整流电路的第二输出端和反馈补偿电路的 输入端连接；所述反馈补偿电路的第一输出端通过续流二极管和半波整流电路的输入端连 接，反馈补偿电路的第二输出端和复位控制电路的第二输入端连接。
[0013] 进一步，所述磁放大器采用铁基纳米晶合金材料制成的。
[0014] 进一步，所述二次侧充电电路工作时处于电流连续模式。
[0015] 本实用新型的有益效果是：
[0016] 1、当磁放大器处于饱和状态时，并且磁放大器在电流导通时间结束后还依然具有 剩磁，那么在下一个周期时，磁放大器失去斩断电压的能力，这会影响系统的性能。通过采 用由铁基纳米晶合金材料制成的磁放大器，其具有高饱和磁感应强度，防止磁放大器过早 进入饱和状态，因此这大大避免了此问题的产生。
[0017] 2、二次侧充电电路通过引入反馈补偿电路，其能够实时补偿由磁放大器斩断电流 和电压引起的系统相位差，从而使系统工作更加稳定和精确。
【附图说明】
[0018] 图1为具体实施例的二次侧充电电路的原理框图。
[0019] 图2为具体实施例的二次侧充电电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0020] 以下将结合附图1和2对本实用新型做进一步的说明，但不应以此来限制本实用 新型的保护范围。为了方便说明并且理解本实用新型的技术方案，以下说明所使用的方位 词均以附图所展示的方位为准。
[0021] 如图1所示，本实施例的二次侧充电电路包括二次侧的绕组电路、磁放大器、半波 整流电路、复位控制电路以及反馈补偿电路。
[0022] 半波整流电路和反馈补偿电路均具有多输出端，复位控制电路具有多输入端。
[0023] 二次侧的绕组电路的输出端和磁放大器的输入端连接，磁放大器的输出端和半波 整流电路的输入端连接。半波整流电路的第一输出端和复位控制电路的第一输入端连接。 复位控制电路的输出端设置续流二极管，复位控制电路的输出端通过续流二极管和半波整 流电路的输入端连接。半波整流电路的第二输出端和反馈补偿电路的输入端连接。反馈补 偿电路的第一输出端通过续流二极管和半波整流电路的输入端连接，反馈补偿电路的第二 输出端和复位控制电路的第二输入端连接。
[0024] 二次侧的绕组电路和原边绕组耦合，并将原边电流和电压耦合至二次侧充电电 路，磁放大器接收二次侧的绕组电路传来的电流，磁放大器根据复位控制电路的开关动作， 将高电平斩断成若干时间间隔的电流和电压脉冲。具体的，磁放大器将电压斩断成一定时 间以后，磁放大器进入饱和状态，复位控制电路将磁放大器进行复位，此步骤对整个系统是 非常重要的。如果磁放大器在导通时间结束后没有反向电流流入，使磁放大器退出饱和状 态，那么磁芯有剩磁，等到下一个周期来时，磁放大器将失去斩断电压的能力。其中，饱和的 深度决定了下一个周期磁放大器斩断电压的时间。
[0025] 半波整流电路对二次侧的绕组传来的交流电整流成直流电，并取交流电的正半 周。复位控制电路控制防止磁放大器的磁感应饱和的时间，其中，复位控制电路具有自复位 模式和外部复位模式。如图2所示，单刀双掷开关决定复位控制电路处于自复位模式还是 外部复位模式。反馈补偿电路补偿由磁放大器斩断电流和电压引起的系统相位差，因此系 统工作可以更加稳定和精确。其中，反馈补偿电路采用PI补偿方式。值得提醒的是，二次 侧充电电路工作时是处于电流连续模式。
[0026] 作为本实用新型的一个改进点，本实施例的磁放大器采用铁基纳米晶合金材料制 成的。采用铁基纳米晶合金、锰锌铁氧体和坡莫合金特性参数如下表所示：
[0027]
[0028] 如上表所示，共模扼流圈采用由铁基纳米晶合金制成的磁芯，其具有
[0029] 1、高饱和磁感应强度。铁基纳米晶合金的Bs超I. 3T，是铁氧体的两倍以上。作为 电感，一个重要的原则是铁芯不能磁化到饱和，否则电感量急剧降低。而在实际应用中，有 不少场合的干扰强度较大（例如大功率变频电机），如果用普通的铁氧体作为电感，铁芯存 在饱和的可能性，不能保证大强度干扰下的噪声抑制效果。由于铁基纳米晶合金的高饱和 磁感应强度，其抗饱和特性无疑明显优于铁氧体，使得铁基纳米晶合金的磁芯非常适用于 抗大电流强干扰的场合。
[0030] 2、尚初始导磁率。铁基纳米晶合金的初始导磁率可达10万，远远尚于铁氧体，因 此用铁基纳米晶合金制造的电感在低磁场下具有大的阻抗和插入损耗，对弱干扰具有极好 的抑制作用。这对于要求极小泄漏电流的抗弱干扰共模滤波器尤其适用。在某些特定场合 (如医疗设备），设备通过对地电容（如人体）造成泄漏电流，容易形成共模干扰，而设备本 身又对此要求极严。此时使用高导磁率的铁基纳米晶合金制造电感可能是最佳选择。此 外，铁基纳米晶合金的高导磁率可以减少线圈匝数，降低寄生电容等分布参数，因而将由于 分布参数引起的在插入损耗谱上的共振峰频率提高。同时，铁基纳米晶合金的高导磁率使 得电感具有更高的电感量和阻抗值，或者在同等电感量的前提下缩小铁芯的体积。
[0031] 3、卓越的温度稳定性。铁基纳米晶合金的居里温度高达500°C以上。在有较大温 度波动的情况下，铁基纳米晶合金的性能变化率明显低于铁氧体，具有优良的稳定性，而且 性能的变化接近于线性。一般地，铁基纳米晶合金在_50°C _130°C的温度区间内，主要磁性 能的变化率在10%以内。相比之下，铁氧体的居里温度一般在220°C以下，磁性能变化率有 时达到100%以上，而且呈非线性，不易补偿。铁基纳米晶合金的这种温度稳定性结合其特 有的低损耗特性，为器件设计者提供了宽松的温度条件。
[0032] 根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实 施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对 本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽 管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型 构成任何限制。
【主权项】
1. 一种基于磁放大器的二次侧充电电路，其特征在于：包括 二次侧的绕组电路；所述二次侧的绕组电路将原边电流和电压耦合至二次侧充电电 路； 磁放大器；所述磁放大器将所述二次侧的绕组电路的高电平斩断成若干时间间隔的电 流和电压脉冲； 半波整流电路；所述半波整流电路对所述二次侧的绕组传来的交流电整流成直流电， 并取交流电的正半周； 复位控制电路；所述复位控制电路控制防止磁放大器的磁感应饱和的时间； 以及反馈补偿电路；所述反馈补偿电路补偿由磁放大器斩断电流和电压引起的系统相 位差； 所述半波整流电路和反馈补偿电路均具有多输出端，复位控制电路具有多输入端；所 述二次侧的绕组电路的输出端和磁放大器的输入端连接，磁放大器的输出端和半波整流电 路的输入端连接；所述半波整流电路的第一输出端和复位控制电路的第一输入端连接；所 述复位控制电路的输出端设置续流二极管，复位控制电路的输出端通过续流二极管和半波 整流电路的输入端连接；所述半波整流电路的第二输出端和反馈补偿电路的输入端连接； 所述反馈补偿电路的第一输出端通过续流二极管和半波整流电路的输入端连接，反馈补偿 电路的第二输出端和复位控制电路的第二输入端连接。2. 根据权利要求1所述的一种基于磁放大器的二次侧充电电路，其特征在于：所述磁 放大器采用铁基纳米晶合金材料制成的。3. 根据权利要求1所述的一种基于磁放大器的二次侧充电电路，其特征在于：所述二 次侧充电电路工作时处于电流连续模式。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于磁放大器的二次侧充电电路。其包括二次侧的绕组电路、磁放大器、半波整流电路、复位控制电路以及反馈补偿电路。二次侧的绕组电路的输出端和磁放大器的输入端连接，磁放大器的输出端和半波整流电路的输入端连接；半波整流电路的第一输出端和复位控制电路的第一输入端连接；复位控制电路的输出端设置续流二极管，复位控制电路的输出端通过续流二极管和半波整流电路的输入端连接；半波整流电路的第二输出端和反馈补偿电路的输入端连接；反馈补偿电路的第一输出端通过续流二极管和半波整流电路的输入端连接，反馈补偿电路的第二输出端和复位控制电路的第二输入端连接。其工作可靠、精确和抗电磁干扰能力强。
【IPC分类】H02J7/02
【公开号】CN204809957
【申请号】CN201520502516
【发明人】文志良, 文江, 增晓东, 赖亮, 梁伟前, 杨娟, 王丹, 曾斌, 张文丽
【申请人】深圳市创利电子有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月13日