一種倍頻電源的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種倍頻電源，包括順次連接的濾波電路、整流電路、倍頻發(fā)生電路、信號(hào)放大電路、整型隔離電路、補(bǔ)償諧振電路，信號(hào)放大電路包括推動(dòng)變壓器T和推挽電路，由限流保護(hù)電路和/或穩(wěn)壓分流保護(hù)電路和/或鉗位緩沖保護(hù)電路對(duì)信號(hào)放大電路中第一場效應(yīng)管和/或第二場效應(yīng)管形成保護(hù)。本實(shí)用新型取代了三相五柱式變壓器，不僅大大地節(jié)省了生產(chǎn)變壓器的材料和所消耗的能源，而且減少了倍頻電源的體積與重量；補(bǔ)償諧振電路采用的補(bǔ)償電容器不僅減小了倍頻電源的容量，還增強(qiáng)了其負(fù)載能力；整形隔離電路采用的可調(diào)電抗器不僅可達(dá)到調(diào)節(jié)倍頻輸出電壓的大小，而且增強(qiáng)了倍頻電源的負(fù)載能力。
【專利說明】一種倍頻電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電氣設(shè)備的倍頻試驗(yàn)、檢驗(yàn)領(lǐng)域，具體涉及一種倍頻電源。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的倍頻電源，以三倍頻試驗(yàn)電源為例，多為三相五柱的變壓器結(jié)構(gòu)，其原邊接成星型，副邊接成開口三角形，在經(jīng)過勵(lì)磁的情況下，由磁化曲線的特性，使磁通出現(xiàn)平頂波。此平頂波磁通可分解為基波和零序諧波，且在零序分量中，三次諧波的分量最大，當(dāng)副邊接成開口三角形，副邊繞組中基波電勢矢量和為零，三次諧波的矢量和為，從而得到150Hz的電壓，作為三倍頻感應(yīng)試驗(yàn)電源。
[0003]這種倍頻電源由于無功分量大，導(dǎo)致其負(fù)載能力差，盡管在其上加裝容性補(bǔ)償電路，但相應(yīng)容量的變壓器體積無法減小，給現(xiàn)場使用帶來了諸多不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本實(shí)用新型要針對(duì)上述【背景技術(shù)】存在的問題，提供一種抗干擾能力強(qiáng)的小體積、低功耗、高可靠的倍頻試驗(yàn)電源。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種倍頻電源，包括順次連接的濾波電路、整流電路、倍頻發(fā)生電路、信號(hào)放大電路、整形隔離電路、補(bǔ)償諧振電路，信號(hào)放大電路包括推動(dòng)變壓器T和推挽電路，推動(dòng)變壓器T的輸入端連接于倍頻發(fā)生電路的輸出端，推挽電路連接于推動(dòng)變壓器T的輸出端。
[0006]較佳地，推挽電路包括第一場效應(yīng)管TVl和第二場效應(yīng)管TV2，第一場效應(yīng)管TVl連接于推動(dòng)變壓器T的第一次級(jí)繞組輸出端，第二場效應(yīng)管TV2連接于推動(dòng)變壓器T的第二次級(jí)繞組輸出端，由限流保護(hù)電路和/或穩(wěn)壓分流保護(hù)電路和/或鉗位緩沖保護(hù)電路對(duì)第一場效應(yīng)管和/或第二場效應(yīng)管形成保護(hù)。
[0007]較佳地，限流電路包括限流電阻Rl和限流電阻R2，限流電阻Rl設(shè)置于第一場效應(yīng)管的柵極TVl與第一次級(jí)繞組輸出端之間，限流電阻R2設(shè)置于第二場效應(yīng)管TV2的柵極與第二次級(jí)繞組輸出端之間。
[0008]較佳地，穩(wěn)壓分流保護(hù)電路包括在第一場效應(yīng)管TVl的柵極和源極之間并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管WDl和分流電阻R3，以及在第二場效應(yīng)管TV2的柵極和漏極之間并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管WD2和分流電阻R4。
[0009]較佳地，鉗位緩沖保護(hù)電路包括在第一場效應(yīng)管TVl的源極和漏極之間串接的第一鉗位電路和緩沖電容Cl，以及第二場效應(yīng)管TV2的源極和漏極之間串接的第二鉗位電路和緩沖電容C2。
[0010]較佳地，第一鉗位電路包括并聯(lián)的二極管Dl和電阻R5，第二鉗位電路包括并聯(lián)的二極管D2和電阻R6。
[0011]較佳地，第一場效應(yīng)管TVl和第二場效應(yīng)管TV2均為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管。
[0012]較佳地，濾波電路包括并聯(lián)的LCR，整流電路包括全橋整流器，倍頻發(fā)生電路為SPWM正弦波150Hz發(fā)生電路，整形隔離電路包括可調(diào)電抗器和隔離變壓器，補(bǔ)償諧振電路包括補(bǔ)償電容器和微調(diào)諧振電抗器。
[0013]較佳地，整形隔離電路還包括諧振調(diào)制電路，連接于信號(hào)放大電路的輸出端，諧振調(diào)制電路包括串聯(lián)的電容組和電感元件。
[0014]本實(shí)用新型的倍頻電源用倍頻發(fā)生電路、信號(hào)放大電路、整型隔離電路和補(bǔ)償諧振電路取代了三相五柱式變壓器，不僅大大地節(jié)省了生產(chǎn)變壓器的材料和所消耗的能源，而且減少了倍頻電源的體積與重量；補(bǔ)償諧振電路采用的補(bǔ)償電容器不僅減小了倍頻電源的容量，還增強(qiáng)了其負(fù)載能力；整形隔離電路采用的可調(diào)電抗器不僅可達(dá)到調(diào)節(jié)倍頻輸出電壓的大小，而且增強(qiáng)了倍頻電源的負(fù)載能力。本實(shí)用新型的信號(hào)放大電路用推動(dòng)變壓器T的兩個(gè)次級(jí)繞組輸出端分別驅(qū)動(dòng)推挽電路兩個(gè)增強(qiáng)型場效應(yīng)管進(jìn)行工作，在兩個(gè)場效應(yīng)管附近布設(shè)有限流電阻、穩(wěn)壓二極管、分流電阻以及鉗位電路和緩沖電容，其中限流電阻設(shè)置于柵極保護(hù)場效應(yīng)管不被損壞；穩(wěn)壓二極管將增強(qiáng)型場效應(yīng)管的柵極電壓限制穩(wěn)壓值以下，防止漏源間的震蕩電壓通過極間電容耦合到柵極而產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓尖峰而擊穿柵源間很薄的氧化層；分流電阻用來釋放柵極電荷，進(jìn)一步防止柵極電荷累積而擊穿柵源間氧化層；鉗位電路和緩沖電容抑制電壓尖峰，減緩功率管關(guān)斷電壓的上升速度，減小關(guān)斷損耗以保護(hù)場效應(yīng)管不被損壞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型信號(hào)放大電路以及整形隔離電路中諧振調(diào)制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
[0018]本實(shí)用新型的一種倍頻電源，包括順次連接的濾波電路1，整流電路2，倍頻發(fā)生電路3，信號(hào)放大電路4，整形隔離電路5和補(bǔ)償諧振電路6，濾波電路I的輸入端連接于220v或380v的電源電壓輸出端，補(bǔ)償諧振電路6的輸出端連接于被試品電路。
[0019]濾波電路I包括并聯(lián)的LCR，整流電路2包括全橋整流器，倍頻發(fā)生電路3為SPWM正弦波150Hz三倍頻發(fā)生電路，整形隔離電路包括可調(diào)電抗器和隔離變壓器，可調(diào)電抗器不僅可達(dá)到調(diào)節(jié)倍頻輸出電壓的大小，而且增強(qiáng)了倍頻電源的負(fù)載能力。補(bǔ)償諧振電路6包括補(bǔ)償電容器和微調(diào)諧振電抗器，補(bǔ)償電容器不僅減小了倍頻電源的容量，還增強(qiáng)了其負(fù)載能力。
[0020]本實(shí)用新型的信號(hào)放大電路4用推動(dòng)變壓器T的兩個(gè)次級(jí)繞組輸出端分別驅(qū)動(dòng)推挽電路兩個(gè)增強(qiáng)型N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管進(jìn)行工作，在兩個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管附近布設(shè)有限流電阻、穩(wěn)壓二極管、分流電阻以及鉗位電路和緩沖電容。
[0021]推挽電路包括N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TVl和N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TV2 ；N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TVl的柵極和源極連接于推動(dòng)變壓器T的第一次級(jí)繞組的兩個(gè)輸出端，漏極和襯底連接于電源電壓VDD ；N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TV2的柵極連接于推動(dòng)變壓器T的第二次級(jí)繞組的一個(gè)輸出端，源極和襯底連接于第二次級(jí)繞組的另一個(gè)輸出端，源極和襯底同時(shí)接地；N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TV2的漏極與N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TVl的源極連接。
[0022]N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TVl的柵極與第一次級(jí)繞組輸出端之間連接有限流電阻R1，N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TV2的柵極與第二次級(jí)繞組輸出端之間連接有限流電阻R2。限流電阻Rl和限流電阻R2構(gòu)成限流保護(hù)電路，分別保護(hù)兩個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管不被損壞。
[0023]N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TVl的柵極和源極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管WDl和分流電阻R3，N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TV2的柵極和漏極之間并聯(lián)有穩(wěn)壓二極管WD2和分流電阻R4。穩(wěn)壓二極管WDl和分流電阻R3、穩(wěn)壓二極管WD2和分流電阻R4構(gòu)成對(duì)兩個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管的穩(wěn)壓分流保護(hù)電路，穩(wěn)壓二極管將N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管的柵極電壓限制穩(wěn)壓值以下，防止漏源間的震蕩電壓通過極間電容耦合到柵極而產(chǎn)生相當(dāng)高的電壓尖峰而擊穿柵源間很薄的氧化層；分流電阻用來釋放柵極電荷，進(jìn)一步防止柵極電荷累積而擊穿柵源間氧化層；
[0024]N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TVl的源極和漏極之間串接有第一鉗位電路7和緩沖電容Cl，N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管TV2的源極和漏極之間串接有第二鉗位電路8和緩沖電容C2。第一鉗位電路7包括并聯(lián)的二極管Dl和電阻R5，第二鉗位電路8包括并聯(lián)的二極管D2和電阻R6，上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成對(duì)兩個(gè)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管的鉗位緩沖保護(hù)電路，鉗位電路和緩沖電容抑制電壓尖峰，減緩功率管關(guān)斷電壓的上升速度，減小關(guān)斷損耗以保護(hù)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管不被損壞。
[0025]本實(shí)用新型的整型隔離電路5還包括諧振調(diào)制電路9，連接于信號(hào)放大電路4的輸出端，諧振調(diào)制電路9包括串接的電容組和電感元件L，這里的電容組由兩個(gè)并聯(lián)的電容C3、C4原件構(gòu)成。
[0026]本實(shí)用新型中信號(hào)放大電路4的推挽電路還可以采用三極管構(gòu)成，倍頻發(fā)生電路3還可以采用四倍頻發(fā)生電路。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種倍頻電源，其特征在于:包括順次連接的濾波電路(I)、整流電路(2)、倍頻發(fā)生電路(3)、信號(hào)放大電路(4)、整形隔離電路(5)、補(bǔ)償諧振電路(6)，所述信號(hào)放大電路(4)包括推動(dòng)變壓器T和推挽電路，所述推動(dòng)變壓器T的輸入端連接于所述倍頻發(fā)生電路(3)的輸出端，所述推挽電路連接于所述推動(dòng)變壓器T的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述推挽電路包括第一場效應(yīng)管TVl和第二場效應(yīng)管TV2，所述第一場效應(yīng)管TVl連接于所述推動(dòng)變壓器T的第一次級(jí)繞組輸出端，所述第二場效應(yīng)管TV2連接于所述推動(dòng)變壓器T的第二次級(jí)繞組輸出端，由限流保護(hù)電路和/或穩(wěn)壓分流保護(hù)電路和/或鉗位緩沖保護(hù)電路對(duì)第一場效應(yīng)管TVl和/或第二場效應(yīng)管TV2形成保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述限流電路包括限流電阻Rl和限流電阻R2，所述限流電阻Rl設(shè)置于所述第一場效應(yīng)管TVl的柵極與所述第一次級(jí)繞組輸出端之間，所述限流電阻R2設(shè)置于所述第二場效應(yīng)管TV2的柵極與所述第二次級(jí)繞組輸出端之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述穩(wěn)壓分流保護(hù)電路包括在所述第一場效應(yīng)管TVl的柵極和源極之間并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管WDl和分流電阻R3，以及在所述第二場效應(yīng)管TV2的柵極和漏極之間并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管WD2和分流電阻R4。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述鉗位緩沖保護(hù)電路包括在所述第一場效應(yīng)管TVl的源極和漏極之間串接的第一鉗位電路(7)和緩沖電容Cl，以及所述第二場效應(yīng)管TV2的源極和漏極之間串接的第二鉗位電路(8)和緩沖電容C2。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述第一鉗位電路(7)包括并聯(lián)的二極管Dl和電阻R5，所述第二鉗位電路(8)包括并聯(lián)的二極管D2和電阻R6。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述第一場效應(yīng)管TVl和所述第二場效應(yīng)管TV2均為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述濾波電路(I)包括并聯(lián)的LCR，所述整流電路(2)包括全橋整流器，所述倍頻發(fā)生電路(3)為SPWM正弦波150Hz發(fā)生電路，所述整形隔離電路(5)包括可調(diào)電抗器和隔離變壓器，所述補(bǔ)償諧振電路(6)包括補(bǔ)償電容器和微調(diào)諧振電抗器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種倍頻電源，其特征在于:所述整形隔離電路(5)還包括諧振調(diào)制電路(9)，所述諧振調(diào)制電路(9)連接于所述信號(hào)放大電路(4)的輸出端，所述諧振調(diào)制電路(9)包括串聯(lián)的電容組和電感元件。
【文檔編號(hào)】H02M5/458GK203942452SQ201420184402
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】王禮卿 申請(qǐng)人:王禮卿