專利名稱：一種用于磁致伸縮式idm驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及驅(qū)動電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
磁致伸縮式IDM(Impact Drive Mechanism,慣性沖擊機構(gòu))驅(qū)動器,是以超磁致伸縮材料為驅(qū)動源構(gòu)造的一類新型慣性沖擊驅(qū)動器，較壓電式IDM驅(qū)動器具有響應(yīng)速度快、精度高、帶載能力強的優(yōu)勢，是一類新型的IDM驅(qū)動器；磁致伸縮IDM驅(qū)動器屬于電流驅(qū)動型器件，要求其驅(qū)動信號為上行或者下行的單邊鋸齒波信號。目前已知的磁致伸縮IDM驅(qū)動器多采用圖1所示的乙類雙電源放大電路，少數(shù)采取圖2所示的半橋逆變電路；圖1所示電路結(jié)構(gòu)較為簡單，易于設(shè)計但供電時需要提供正負電壓源，且乙類雙電源放大電路多采用N型和P型半導(dǎo)體器件相結(jié)合的互補導(dǎo)通控制結(jié)構(gòu)，開關(guān)Ql和Q2無法實現(xiàn)獨立控制，由于器件的差異性導(dǎo)致難以實現(xiàn)正負電壓完全對稱；圖2所示電路采用了半橋結(jié)構(gòu)，該類電路主要存在的問題是，由于半橋電路分壓電容的存在，較易產(chǎn)生零點漂移問題，且當(dāng)電路參數(shù)設(shè)計不合理時，分壓電容有可能和負載上的電感線圈共同作用而形成電路諧振，從而使得輸出信號產(chǎn)生畸變。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種可直接從交流側(cè)取電，電源使用方便，不存在零點漂移現(xiàn)象，輸出單邊鋸齒波信號的頻率、幅值均可調(diào)的，電路驅(qū)動效果較好的用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路。本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，包括整流電路(I)和直流變換電路(2)，所述直流變換電路(2)包括第一級直流斬波電路(3)和第二級直流斬波電路(4):所述整流電路(I)，用于將工頻交流輸入電壓整流為直流電壓，并輸出到所述第一級直流斬波電路；所述第一級直流斬波電路(3)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的幅值，并輸出到所述第二級直流斬波電路；所述第一級直流斬波電路(4)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的頻率，并輸出至用電器。本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，所述整流電路
(I)包括工頻降壓變壓器(T)，整流橋以及濾波電容(Cl)，所述整流橋為包括4個整流二極管(D1，D2，D3，D4)的全橋式整流電路，并且并聯(lián)在所述工頻降壓變壓器(T)的輸出端，所述濾波電容(Cl)并聯(lián)在所述整流電路(I)的輸出側(cè)。本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，所述第一級直流斬波電路(3)的輸入端依次串聯(lián)設(shè)置有半導(dǎo)體開關(guān)(SI)和濾波電感(LI)，所述第一級直流斬波電路(3 )的輸出端并聯(lián)有濾波電容(C2 )。[0011]本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，所述第二級直流斬波電路(4)的輸入端依次串聯(lián)設(shè)置有半導(dǎo)體開關(guān)(S2)和濾波電感(L2)，所述第二級直流斬波電路(4 )的輸出端并聯(lián)有濾波電容(C3 )。本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，所述第一級直流斬波電路(3)的輸入端并聯(lián)有續(xù)流二極管(D5)。本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，所述第二級直流斬波電路(4)的輸入端并聯(lián)有續(xù)流二極管(D6)。與現(xiàn)有技術(shù)相比本實用新型的有益效果為:可直接從交流側(cè)取電，電源使用方便，不存在零點漂移現(xiàn)象，輸出單邊鋸齒波信號的頻率、幅值均可調(diào)的，電路驅(qū)動效果較好。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中乙類雙電源放大電路示意圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中半橋逆變電路不意圖。圖3是本實用新型系統(tǒng)框圖。圖4是本實用新型電路示意圖。圖5是本實用新型電路控制方式示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。實施例1如圖3所示，本實用新型的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，包括整流電路(I)和直流變換電路(2 )，直流變換電路(2 )包括第一級直流斬波電路(3 )和第二級直流斬波電路(4):整流電路(1)，用于將工頻交流輸入電壓整流為直流電壓，并輸出到第一級直流斬波電路；第一級直流斬波電路(3)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的幅值，并輸出到第二級直流斬波電路；第一級直流斬波電路(4)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的頻率，并輸出至用電器。實施例2如圖4所示，Ui為交流輸入電壓；T為工頻降壓變壓器，變比為N:1 ；D1,D2, D3，D4為整流二極管；C1為整流輸出側(cè)濾波電容；S1、S2為半導(dǎo)體開關(guān)器件；D5、D6為續(xù)流二極管；L1、L2為濾波電感；C2、C3為濾波電容；Z為負載。本實用新型的鋸齒波驅(qū)動電路主要分為兩部分，第一部分為整流電路，包括一個工頻降壓變壓器(變比為N:l)，由四個整流二極管(D1、D2、D3、D4)組成的單相整流橋，一個直流輸出濾波電容Cl。此部分電路可將220V工頻交流輸入電壓Ui整流成為大小為Ud的直流電壓，Ud將作為后續(xù)電路的前端輸入電壓。第二部分為直流變換電路，該電路由兩級降壓式直流斬波電路組成，由第一部分整流電路得到的直流電壓Ud作為第一級降壓式直流斬波電流的輸入電壓。第一級直流斬波電路包括半導(dǎo)體開關(guān)SI，續(xù)流二極管D5，濾波電感LI以及濾波電容C3，其輸出電壓為Udl。Udl作為第二級直流斬波電路的輸入，這一級直流斬波電路包括半導(dǎo)體開關(guān)S2，續(xù)流二極管D6，濾波電感L2和濾波電容C3。第二級直流斬波電路的輸出電壓為Ud2。直流變換電路包含兩種工作模式:調(diào)幅模式，在該模式下第一級降壓式直流斬波電路開始工作，電路采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式控制半導(dǎo)體開關(guān)SI工作，直流電壓Ud經(jīng)開關(guān)S1、續(xù)流二極管D5、濾波電感LI以及輸出電容C2，可得到輸出電壓Udl，假定占空比為Dl，則輸出電壓Udl大小等于Dl倍的輸入電壓Ud。在該模式下，第二級直流斬波電路不工作，調(diào)幅模式主要用于調(diào)節(jié)輸出鋸齒波電壓的幅值；調(diào)頻模式，在該模式下第二級降壓直流斬波電路開始工作，電路采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式控制半導(dǎo)體開關(guān)S2工作，電源Udl經(jīng)濾波電感L2以及輸出電容C3，可得到輸出電壓Ud2，電路通過控制開關(guān)S2導(dǎo)通的脈沖個數(shù)來控制鋸齒波電壓Ud2的頻率。由于采用兩級調(diào)節(jié)方式，電路可方便的實現(xiàn)輸出鋸齒波電壓的幅值和頻率調(diào)節(jié)，不存在零點漂移現(xiàn)象，濾波電容C3取值較小，不易和負載線圈作用產(chǎn)生諧振。電源采取脈沖寬度調(diào)制方式，工作頻率高，易于濾波，可產(chǎn)生較高頻率的鋸齒波，電源體積可進一步縮小。第一級直流斬波電路(3)和第二級直流斬波電路(4)的輸入端分別并聯(lián)有續(xù)流二極管(D5)和續(xù)流二極管(D6)能為負載線圈的反向電流提供回路，保證負載迅速地將能量釋放，提高響應(yīng)速度。實施例3如圖5所示，已知Udl (Udl由第一級降壓直流斬波電路產(chǎn)生)為所需要產(chǎn)生的鋸齒波電壓幅值，Ug為開關(guān)S2的脈沖控制信號，Ts為開關(guān)周期，Tu為所需要產(chǎn)生的鋸齒波電壓頻率。為產(chǎn)生周期為Tu的鋸齒波電壓，需將此周期平均分成M份，這里M即為鋸齒波周期Tu與開關(guān)周期Ts的比值。假定開關(guān)S2的占空比為D2，則根據(jù)脈沖寬度調(diào)制技術(shù)當(dāng)中的面積相等原理，每一個脈沖面積等于必須等于所對應(yīng)的按周期等分鋸齒波的面積，由此可以得到每一個脈沖所對應(yīng)的占空比。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，其特征在于，包括整流電路(I)和直流變換電路(2)，所述直流變換電路(2)包括第一級直流斬波電路(3)和第二級直流斬波電路(4): 所述整流電路(1)，用于將工頻交流輸入電壓整流為直流電壓，并輸出到所述第一級直流斬波電路； 所述第一級直流斬波電路(3)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的幅值，并輸出到所述第二級直流斬波電路； 所述第一級直流斬波電路(4)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的頻率，并輸出至用電器。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，其特征在于，所述整流電路(I)包括工頻降壓變壓器(T)，整流橋以及濾波電容(Cl)，所述整流橋為包括4個整流二極管(Dl，D2，D3，D4)的全橋式整流電路，并且并聯(lián)在所述工頻降壓變壓器(T)的輸出端，所述濾波電容(Cl)并聯(lián)在所述整流電路(I)的輸出側(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一級直流斬波電路(3)的輸入端依次串聯(lián)設(shè)置有半導(dǎo)體開關(guān)(SI)和濾波電感(LI)，所述第一級直流斬波電路(3)的輸出端并聯(lián)有濾波電容(C2)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二級直流斬波電路(4)的輸入端依次串聯(lián)設(shè)置有半導(dǎo)體開關(guān)(S2)和濾波電感(L2)，所述第二級直流斬波電路(4)的輸出端并聯(lián)有濾波電容(C3)。
5.如權(quán)利要求3所述的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，其特征在于，所述第一級直流斬波電路(3 )輸入端并聯(lián)有續(xù)流二極管(D5 )。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路，其特征在于，所述第二級直流斬波電路(4)的輸入端并聯(lián)有續(xù)流二極管(D6)。
專利摘要本實用新型涉及驅(qū)動電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器的鋸齒波驅(qū)動電路；本實用新型的用于磁致伸縮式IDM驅(qū)動器鋸齒波驅(qū)動電路，可直接從交流側(cè)取電，電源使用方便，不存在零點漂移現(xiàn)象，輸出頻率、幅值均可調(diào)的單邊鋸齒波信號，電路驅(qū)動效果較好；包括整流電路(1)和直流變換電路(2)，直流變換電路(2)包括第一級直流斬波電路(3)和第二級直流斬波電路(4)整流電路(1)，用于將工頻交流輸入電壓整流為直流電壓，并輸出到第一級直流斬波電路；第一級直流斬波電路(3)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的幅值，并輸出到第二級直流斬波電路；第一級直流斬波電路(4)，用于調(diào)節(jié)輸入電壓的頻率，并輸出至負載。
文檔編號H02N2/06GK203057025SQ20132000439
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者趙冉, 盧全國, 唐剛, 祝志芳, 徐斌 申請人:南昌工程學(xué)院