專利名稱：大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種整流器，具體是一種整流器的大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸 出控制電路。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)整流器的控制電路方式如圖(1)所示，該電路控制原理為當(dāng)接通輸入電源時，PWM脈寬控制電路00’ )輸出兩個互為180度的脈沖驅(qū)動信 號，驅(qū)動信號控制全橋變換開關(guān)組件(1)的對角開關(guān)管分別導(dǎo)通及關(guān)斷，因此兩組開關(guān)管 交替導(dǎo)通，從而輸出一個上下對稱的高頻脈沖電壓。該電壓加到變壓器( 的原邊線圈，通 過變壓器O)降壓后進(jìn)行電壓整流。變成一個單方向的直流脈沖電壓。該電壓通過電感 (4. 1’ )和電容(4.2’ )的濾波后，變?yōu)槠交闹绷麟妷?。直流電壓通過取樣分壓電路后， 加到誤差放大器(8)的反相輸入端，誤差放大器(8)的同相端接基準(zhǔn)電壓源，通過兩端電 壓進(jìn)行比較，輸出的誤差電壓加到PWM控制器(7)的輸入端口上。該電壓的高低可以改變 PWM控制器(7)輸出脈寬的占空比大小，該端口高于基準(zhǔn)電壓時為全脈寬輸出，低于基準(zhǔn)電 壓時輸出脈寬減小到零。因此，誤差放大器(8)輸出電壓可以控制輸出直流電壓大小，其輸 出直流電壓由基準(zhǔn)電壓及取樣電阻分壓比決定。在直流電壓的輸出端接有一個電子開關(guān)1)，通過控制開關(guān)的接通與關(guān)斷，負(fù) 載得到一個跳變的電壓。當(dāng)我們調(diào)節(jié)電子開關(guān)GO. 1)接通與關(guān)斷的時間，則負(fù)載兩端是一 個頻率及占空比可變的脈沖電壓，其幅值約等于直流輸出電壓。該電路輸出波形為純正脈 沖矩形波，輸出波形一般只有平滑直流或方波兩種形式，而且其只適合用于小電流輸出應(yīng) 用(如300A以下)。若將其應(yīng)用于大電流輸出應(yīng)用時，其電子開關(guān)1)若用可控硅元件 時，則開關(guān)損耗大，整機(jī)效率低下，并且把可控硅元件斷開電路時，必須將電源關(guān)斷輸出，才 能可徹底關(guān)斷可控硅元件，控制復(fù)雜；若用MOSFET管作為開關(guān)管，雖可發(fā)減少損耗，但必 須要用多只大電流MOSFET管并聯(lián)，有時要幾十只或上百只并聯(lián)才滿足輸出要求，多只并聯(lián) 會帶來電流的均衡問題，使系統(tǒng)可靠性低。因此該控制方式在大電流應(yīng)用時，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并 使整流器體積及重量大大提高。有必要進(jìn)一步改進(jìn)。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的旨在提供一種設(shè)計簡單合理，大電流整流效果好、輸出波形豐 富、可靠性高的大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設(shè)計的一種大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，包括與電源連接 的全橋變換開關(guān)組件，其與變壓電路的輸入端連接，變壓電路的輸出端并聯(lián)有PWM脈沖驅(qū) 動電路和負(fù)載電路，PWM脈沖驅(qū)動電路的控制端與全橋變換開關(guān)組件的受控端連接，其結(jié)構(gòu) 特征是PWM脈沖驅(qū)動電路內(nèi)部集成脈沖變換裝置。所述PWM脈沖驅(qū)動電路設(shè)置有與變壓電路輸出端連接的取樣分壓裝置，其與誤差 放大器的反相輸入端連接；誤差放大器的同相輸入端依次與脈沖變換裝置及基準(zhǔn)電壓源連接，輸出端與PWM控制器連接。所述變壓電路包括與全橋變換開關(guān)組件輸出端連接的變壓器，變壓器的輸出端還 依次連接有整流器和濾波組件。所述濾波組件包括與整流器第一輸出端并聯(lián)的電感，和并聯(lián)在電感輸出端與整流 器第一輸出端之間的濾波電容。所述全橋變換開關(guān)組件為半橋變換器、或推挽變換器、或正激變換器。通過采用上述技術(shù)方案，省去電子開關(guān)，提高整機(jī)整流效率，有效降低其整機(jī)能 耗；輸出電流不受電子開關(guān)限制，最高可達(dá)10000安培電流輸出，并且其整備體積與傳統(tǒng)開 關(guān)電源不變；通過在基準(zhǔn)電壓上連接脈沖變換裝置，使其輸出波形接近矩形波且波形豐富， 其與傳統(tǒng)整流器控制電路輸出波形的效果相同；其還可輸出工頻全波、脈沖波、三角波、梯 形波以及直流疊加方波等任意波形；本實用新型具有可靠性更高，控制更簡單，輸出電流更 大、波形更豐富的特點。

圖1為傳統(tǒng)整流器控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型一實施例控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。參見圖2，本大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，包括與電源連接的全橋變 換開關(guān)組件1，其與變壓電路10的輸入端連接，變壓電路10的輸出端并聯(lián)有PWM脈沖驅(qū)動 電路20和負(fù)載電路30，PWM脈沖驅(qū)動電路20的控制端與全橋變換開關(guān)組件1的受控端連 接，其PWM脈沖驅(qū)動電路20內(nèi)部集成脈沖變換裝置7。PWM脈沖驅(qū)動電路20設(shè)置有與變壓電路10輸出端連接的取樣分壓裝置5，其與誤 差放大器8的反相輸入端連接；誤差放大器8的同相輸入端依次與脈沖變換裝置7及基準(zhǔn) 電壓源6連接，輸出端與PWM控制器9連接。變壓電路10包括與全橋變換開關(guān)組件1輸出端連接的變壓器2，變壓器2的輸出 端還依次連接有整流器3和濾波組件4。濾波組件4包括與整流器3第一輸出端并聯(lián)的電 感4. 1，和并聯(lián)在電感4. 1輸出端與整流器3第一輸出端之間的濾波電容4. 2。其中，全橋變換開關(guān)組件1可采用半橋變換器、或推挽變換器、或正激變換器。本實用新型的控制原理為與傳統(tǒng)的開關(guān)電源工作原理一樣，根據(jù)控制原理，當(dāng)基準(zhǔn)電壓為零時，其輸出直流 電壓也為零。因此，當(dāng)我們把基準(zhǔn)電壓調(diào)整為脈沖電壓，其幅值為基準(zhǔn)電壓值時，輸出電壓 也為原直流電壓幅值的脈沖電壓。當(dāng)改變基準(zhǔn)脈沖的頻率及占空比時，輸出直流脈沖的頻 率及占空比也相應(yīng)改變。從而實現(xiàn)其輸出波形接近矩形波，甚至可以輸出工頻全波、脈沖 波、三角波、梯形波以及直流疊加方波等任意波形。由于輸出接有電感4. 1和濾波電容4. 2濾波，而電感4. 1和濾波電容4. 2的時間 常數(shù)對輸出脈沖波形有影響，時間常數(shù)大時，電壓波形上升慢。電感4. 1和濾波電容4. 2太 小時，輸出紋波增大，控制不穩(wěn)定。因此，在設(shè)計時，電感4. 1和濾波電容4. 2的取值及開關(guān) 頻率大小也是成敗的關(guān)鍵。由于有電感4. 1和濾波電容4. 2的存在因素，輸出的脈沖頻率不能太高，一般在IKHZ頻率以下。
權(quán)利要求1.一種大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，包括與電源連接的全橋變換開關(guān) 組件(1)，其與變壓電路(10)的輸入端連接，變壓電路的輸出端并聯(lián)有PWM脈沖驅(qū)動電路 (20)和負(fù)載電路(30)，PWM脈沖驅(qū)動電路的控制端與全橋變換開關(guān)組件的受控端連接，其 特征是PWM脈沖驅(qū)動電路內(nèi)部集成脈沖變換裝置(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，其特征是所述 PWM脈沖驅(qū)動電路00)設(shè)置有與變壓電路(10)輸出端連接的取樣分壓裝置(5)，其與誤差 放大器(8)的反相輸入端連接；誤差放大器的同相輸入端依次與脈沖變換裝置(7)及基準(zhǔn) 電壓源(6)連接，輸出端與PWM控制器(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，其特征是所 述變壓電路(10)包括與全橋變換開關(guān)組件(1)輸出端連接的變壓器O)，變壓器的輸出端 還依次連接有整流器( 和濾波組件(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，其特征是所述濾 波組件(4)包括與整流器(3)第一輸出端并聯(lián)的電感(4. 1)，和并聯(lián)在電感輸出端與整流器 第一輸出端之間的濾波電容(4. 2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，其特征是所述 全橋變換開關(guān)組件(1)為半橋變換器、或推挽變換器、或正激變換器。
專利摘要一種大電流頻率占空比可調(diào)脈沖輸出控制電路，包括與電源連接的全橋變換開關(guān)組件，其與變壓電路的輸入端連接，變壓電路的輸出端并聯(lián)有PWM脈沖驅(qū)動電路和負(fù)載電路，PWM脈沖驅(qū)動電路的控制端與全橋變換開關(guān)組件的受控端連接，其PWM脈沖驅(qū)動電路內(nèi)部集成脈沖變換裝置。PWM脈沖驅(qū)動電路設(shè)置有與變壓電路輸出端連接的取樣分壓裝置，其與誤差放大器的反相輸入端連接；誤差放大器的同相輸入端依次與脈沖變換裝置及基準(zhǔn)電壓源連接，輸出端與PWM控制器連接。本實用新型具有整流效率高，整機(jī)能耗低、輸出電流大、輸出波形豐富且可靠性高，控制簡單等特點。
文檔編號H02M3/28GK201869095SQ201020579598
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者李文華, 梁建和, 翁國騰, 蔡建梁 申請人:佛山市順德區(qū)金順怡電器制造有限公司