专利名称：高频变压器输出交直流的放大装置的制作方法
技术领域：
一种信号放大装置，尤指一种采用高频变压器输出交流和直流电 压的放大装置。
二背景技术：
习知的隔离变压器的副边须串联整流器才能输出直流，然而一旦 接上整流器又不能输出交流。并且习知的高频变压器由于磁饱和现象 而不能直接传递低频交流信号。如习知的逆变电源的输出端须有复杂 的换向电路才能利用高频变压器输出工频电压；再如习知的开关电源 虽然采用体积小成本低的高频变压器，但只能输出直流，不能随意的 改变输出的极性和幅度；又如习知的变压器输出音频功率放大器采用 笨重的低频功率变压器，只能输出音濒，不能输出直流，占用体积大， 笨重而且成本高。
三
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、成本低、效率高、采用高频 变压器输出交直流电压的放大装置，输入交流信号即输出相应放大的 交流电压，输入直流信号即输出相应放大的直流电压。
众所周知当隔离变压器的初级通以直流就会发生磁饱和。为防止 发生磁饱和，必须通以对称的交流如对称推挽式开关电源，或在每个 工作周期内都进行退磁如单端反激式开关电源。从单端反激式的工作
原理可知，只要驱动方波的占宽比不超过每个周期的50%且提供一个 退磁通道即可确保变压器顺利退磁。本发明的工作方式介于对称推挽
式和单端反激式之间当输入信号为零时，以对称推挽方式工作；当
输入信号不为零时，驱动方波的宽度随输入信号变化，但最大宽度不
超过50%，以确保变压器有足够的退磁时间。带有反向二极管的功率
场效应晶体管和原边绕组以双线并绕的方式绕制的高频输出变压器，
提供退磁通道。
本发明包括误差调制器、驱动器、.功率开关管、高频变压器、滤 波器。功率开关管应选择带有反向二极管的功率场效应管，或并有反
向二极管的双极性晶体管。高频输出变压器的原边绕组以双线并绕的 方式绕制。功率开关管和高频输出变压器以对称推挽的方式联结。误 差调制器将输入信号同来自滤波器后面的输出电压比较后调制出宽度 相应变化的高频方波，驱动器把来自误差调制器的方波放大后再去驱 动功率开关管，经功率开关管进行功率放大后的高频方波由高频变压 器输出，再经滤波器滤除高频成份，'即可在输出端获得正比于输入信 号的输出电压。为确保高频变压器不会磁饱和，功率开关管的导通时 间不超过每个工作周期的50%。
本发明与习知的产品相比，其进步在于可在高频变压器的输出
端简单高效地获得交流电压和直流电压。可广泛地用于音频放大、电 机驱动、逆变电源、也可用于可随意调节的大功率稳定直流电源等领 域。
四
图1为本发明结构示意图
图2为本发明的滤波器的输入和输出波形 图3为本发明的误差调制器结构示意图
图4为本发明的误差调制器的工作波形图 五、具体实施例
如图l本发明包括误差调制器、驱动器、功率开关管Q1和Q2、 高频输出变压器T1、输出滤波器。
本发明的关键部件误差调制器原理如图3，脉冲宽度调制器PWM1 和PWM2。脉冲宽度调制器有多个型号的集成电路可用，如SG3525A、. SG3526A等。本实施例以SG3525A为例，采用两片SG3525A (分别称为 PWM1和PWM2)通过3脚联机同步工作；并设定适当的死区时间以防止 输出方波的占空比超过50%;输入信号同时送入PWMi内的误差放大器 A的-端1脚和PWM2内的误差放大器A的+端2脚；来自输出滤波器后 面的输出反馈信号经降压后送入PWM1中误差放大器A的+端2脚和 PWM2中的误差放大器A的-端1脚。再经P丽l、 PWM2内部比较调制后 在输出端就会得到宽度变化的方波。当信号为零时，PWM1的14脚和 PWM2的11脚输出宽度同为最大值；当信号正向增大时，PWM1的14 脚输出的方波宽度相应减小，而PWM2的11脚输出方波宽度保持不变； 当信号负向增大时，PWM1的14脚输出的方波保持最大宽度不变，而 PWM2的11脚输出的方波宽度相应减小。工作波形如图4。
误差调制器的主要目的是能够让输出的两路方波信号的占宽比不 超过整个工作周期的50%，以确保高频输出变压器在任一周期里都不 会出现磁饱和；且当方波信号的占宽比在受输入信号调制不断改变或 关断。误差调制器可由其他型号的集成电路或由分立元件仿本实施例 构成。
功率开关管应选择带有反向二极管的功率场效应管，或并有反向
二极管的双极性晶体管。高频变压器的原边绕组以双线并绕的方式绕
制。功率幵关管和高频输出变压器以对称推挽的方式联结。
为达到高频变压器原副边完全隔离的目的，驱动器应采用隔离的 方式变压器隔离或光耦隔离。
滤波器用来阻隔和滤除高频，按一般D类功率放大器的滤波器设 计即可。
误差调制器将输入信号同来自滤波器后面的输出电压比较后调制 出宽度相应变化的高频方波，方波驱动器把来自误差调制器的方波放 大后再去驱动功率开关管，经功率开关管进行功率放大后的高频方波 由高频变压器输出，再经滤波器滤除高频成份，即可在输出端获得正 比于输入信号的输出电压。^波器的输入和输出波形如图2所示，方 波为输入信号，曲线为输出信号。
本实施例仅用作说明本发明。在实际生产中，只要在本发明的实 质精神范围内对上述实施例进行的变化仍将属于本发明权利要求书的 范围内。如本发明的误差调制器亦可按照1比特率的概念来设计，即
不改变方波的占宽比而是改变两路方波的相对数量来响应输入信号， 也可采用占宽比和相对数量同时改变的方式；三套本发明装置加上一 个50赫兹380V三相相序控制电路可方便地组成交流三相输出，以便 应用于三相交流逆变电源。
权利要求
1、高频变压器输出交直流的放大装置，包括误差调制器、驱动器、功率开关管、滤波器。误差调制器将输入信号和同来自滤波器后面的输出电压比较后调制出宽度相应变化的高频方波，驱动器把来自误差调制器的高频方波放大后再去驱动功率开关管，经功率开关管放大后高频方波由高频变压器输出，再经滤波器滤除高频成份，即可在输出端获得正比于输入信号的输出电压。其特征在于所诉高频变压器输出交直流的放大装置的误差调制器能把输入信号和输出电压比较后调制成两路占宽比不超过50％、宽度随输入信号变化、且当一路宽度变化时而另一路保持最大宽度不变的高频方波；或者调制成两路占宽比不超过50％且保持宽度不变、而两路输出的方波数量对比相应输入信号变化的高频方波。功率开关管应选择带有反向二极管的功率场效应管或并有反向二极管的双极性晶体管。高频变压器的原边绕组以双线并绕的方式绕制。功率开关管和高频变压器以对称推挽的方式联结。
全文摘要
一种高频变压器输出交直流的放大装置，输入交流信号即输出相应放大的交流信号；输入直流信号即输出相应放大的直流信号。包括误差调制器、驱动器、功率开关管、高频变压器、滤波器。本发明解决了现有技术中隔离变压器不能随意改变输出的极性和幅度的缺陷。可广泛地应用于音频放大器、电机驱动、逆变电源，也可用于可随意调节的大功率稳定直流电源领域。
文档编号H03F3/30GK101114812SQ20061002954
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者陈秋林 申请人:陈秋林