雙推挽振蕩功率合成電子變壓器的製作方法

2023-08-10 10:49:26

專利名稱：雙推挽振蕩功率合成電子變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子技術領域，具體是一種雙推挽振蕩功率合成電子變壓器。
背景技術：
在汽車、火車和船隻沒交流市電可供或野外露營休閒供電不便的場合，採用直流低壓電源LED發光二極體陣列燈可產生明亮的光射，光電轉換效率高，光線柔和宜人，使用方便，使用壽命長，廣泛適用於景觀和廣告。然而，驅動大功率發光二極體LED陣列燈逆變器電流大，要求振蕩輸出大功率，工作電壓較低時電流就必須增大，因此，大電流振蕩三極體功耗溫升引起管子電壓電流變化，同時大電流溫升也使線圈磁性導磁率下降電感量減小，嚴重的發生磁飽和電感變得很小，進而影響燈管電壓和電流改變，燈管發光亮度不穩定。極易燒壞器件。
發明內容本實用新型的目的是提供供電，拖動大功率燈負載的一種雙推挽振蕩功率合成電子變壓器。本實用新型技術解決方案為由兩個推挽振蕩器、相加耦合器、大功率MOS場效應管全波整流電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，兩個推挽振蕩器分為推挽振蕩器fe、推挽振蕩器恥，推挽振蕩器fe和推挽振蕩器恥分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感並聯電容為諧振迴路，初級電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極並接信號控制接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，推挽振蕩器fe與推挽振蕩器恥輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和T2次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感接入大功率MOS場效應管全波整流電路輸出直流電壓供負載，過載檢測保護電路由全波整流電路輸出電流總線上穿磁環，磁環線圈感生電壓經二極體檢波控制振蕩管；其中，大功率MOS場效應管全波整流電路由兩個大功率MOS場效應管、開關二極體和電阻構成，兩個大功率MOS場效應管源極分別接相加耦合器次級電感的兩端，相加耦合器次級電感中心抽頭接地，兩個大功率MOS場效應管柵偏置電阻接在柵、漏兩端，柵極由開關二極體並聯電阻交叉接入相加耦合器次級電感的兩端，兩管漏極並接成全波整流輸出直流電壓供負載；本實用新型產生有益的積極效果是直流低壓電源供電雙推挽振蕩功率合成獲取大功率負載能力，阻容交叉耦合推挽振蕩輸出輸入直接相連LC選頻兩級放大器，振蕩十分強烈，雙推功率合成功效很高。不僅高效，偶次諧波相互抵消，降低功耗，頻譜純淨低噪聲， 大功率MOS場效應管全波整流不用電解電容濾波，內阻低，響應快。廣泛適於沒交流市電或供電不便的場合DC-DC變換，尤其適合驅動LED發光二極體陣列照明、景觀和廣告。
圖1本實用新型技術方案原理方框圖。圖2雙推挽振蕩器功率合成和過載檢測保護電路。圖3大功率MOS場效應管全波整流電路。
具體實施方式
參照圖1、2及圖3 (圖2以推挽振蕩器fe電路為例，推挽振蕩器恥電路相同)，本實用新型具體實施方法和實施例由兩個推挽振蕩器5、相加耦合器4、大功率MOS場效應管全波整流電路3及過載檢測保護電路2組成，兩個推挽振蕩器5分為推挽振蕩器fe、推挽振蕩器恥，推挽振蕩器fe和推挽振蕩器恥分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、T2初級電感LO並聯電容C4為諧振迴路，初級電感LO中心抽頭經高頻扼流電感L5旁路電容C5接入直流低壓電源1，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管Q1、Q2集電極，發射極串聯電阻R3、R6 接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻Rl、R2靜態偏置和電容Cl、C2正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管Ql、Q2基極並接控制信號接口管Q3、Q4集電極，接口管 Q3、Q4基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻R4、R5，發射極接地，推挽振蕩器fe與推挽振蕩器恥輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl和T2次級電感Ll反相接入相加耦合器4初級電感L2功率合成，相加耦合器4次級電感L3接入大功率MOS場效應管全波整流電路3輸出直流電壓供給負載RL。過載檢測保護電路2由全波整流電路3輸出電流總線上穿入磁環，磁環線圈L4感生電壓經二極體VD3檢波控制振蕩管Ql、Q2。VD3檢波電壓經電容C3濾波，電阻R9和電阻R7、R8限流接入接口管Q3、Q4控制振蕩管Ql、Q2，當負載短路或接觸不良產生大電流，檢測電壓使Q3、Q4飽和導通，振蕩管Ql、 Q2截止停振，起保護作用。二極體VD1、VD2保護振蕩管免受高反壓擊穿。阻容交叉耦合推挽振蕩器實際是輸出直接連到輸入的LC選頻兩級放大器，振蕩十分強烈，兩個大功率振蕩管Ql、Q2輪流處於飽和與截止，以零靜態電流半個周期導通，集電極電流相位相反三階和高階奇次諧波為零，不僅高效，並具有偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件熱功耗，更低抑制在諧振電感中心抽頭饋接電源串接高頻扼流電感L5與旁路電容C5，抑制偶次諧波功耗，輸出為純正弦波。通用大功率三極體構成推挽振蕩輸出功率，一般只能匹配功率30W左右的負載， 當要求更大功率輸出匹配，例如60W負載時，僅幾隻器件直接並聯運用不能令人滿意，雙推挽振蕩功率合成疊加輸出功率效果明顯，通過相加耦合器將雙推振蕩輸出功率相互反相激勵，兩個輸出電流變換加倍總和送到負載，當兩個電流相等時平衡電阻RlO無功率損耗。圖3，大功率MOS場效應管全波整流電路，兩個大功率MOS場效應管Q5、Q6源極分別接入相加耦合器4次級電感L3兩端，次級電感L3中心抽頭接地，柵極經開關二極體VD4、 VD5並聯電阻R12、R14交叉接入相加耦合器次級電感的兩端，並與電阻Rll、R13提供柵偏壓，開關二極體VD4、VD5使柵極加速翻轉，漏極並接成全波整流為直流電壓輸出供給負載 RL，本電子變壓器輸出電壓、功率由雙推挽振蕩器及相加耦合器4初、次級電感比值和電源電壓、電流確定。整流電路不用電解電容濾波，內阻低，響應快。適於驅動大功率發光二極體LED陣列燈或其它直流電器。 本實施例電壓MV，雙推振蕩器工作電流3A，振蕩頻率47KHZ，大功率MOS場效應管全波整流電路輸出直流電壓12V，電流5A，匹配兩塊30W發光二極體LED陣列燈，效率82%， 振蕩管散熱器溫度限制在低於40°C。
權利要求1.一種雙推挽振蕩功率合成電子變壓器，其特徵在於由兩個推挽振蕩器、相加耦合器、大功率MOS場效應管全波整流電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，兩個推挽振蕩器分為推挽振蕩器( )、推挽振蕩器( )，推挽振蕩器(5a)和推挽振蕩器(5b)分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)、(T2)初級電感並聯電容為諧振迴路，初級電感中心抽頭經高頻扼流電感和旁路電容接入直流低壓電源，諧振迴路兩端分別並接兩個大功率振蕩管集電極，發射極串聯電阻接地，諧振迴路兩端還並聯交叉耦合對管基極電阻靜態偏置和電容正反饋構成推挽振蕩器，兩個大功率振蕩管基極並接控制信號接口管集電極，接口管基極、集電極接電壓負反饋偏置電阻，發射極接地，推挽振蕩器(5a)與推挽振蕩器(5b)輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器(Tl)和(1 次級電感反相接入相加耦合器初級電感功率合成，相加耦合器次級電感接入大功率MOS場效應管全波整流電路輸出直流電壓供負載，過載檢測保護電路由全波整流電路輸出電流總線上穿磁環，磁環線圈感生電壓經二極體檢波控制振蕩管。
2.根據權利要求1所述的雙推挽振蕩功率合成電子變壓器，其特徵在於大功率MOS 場效應管全波整流電路由兩個大功率MOS場效應管、開關二極體和電阻構成，兩個大功率 MOS場效應管源極分別接相加耦合器次級電感的兩端，相加耦合器次級電感中心抽頭接地， 兩個大功率MOS場效應管柵偏置電阻接在柵、漏兩端，柵極由開關二極體並聯電阻交叉接入相加耦合器次級電感的兩端，兩管漏極並接成全波整流輸出直流電壓供負載。
專利摘要本實用新型涉及電子技術領域，是一種雙推挽振蕩功率合成電子變壓器。由雙推挽振蕩器、相加耦合器、大功率MOS場效應管全波整流電路、過載檢測保護電路及直流低壓電源組成，雙推挽振蕩功率合成接入大功率MOS場效應管全波整流為直流電壓供給負載。本實用新型電路獨特、高效，廣泛用於汽車、火車、船隻無交流市電或供電不便的場合大功率LED發光二極體陣列燈照明、景觀和廣告或驅動其它直流電器。
文檔編號H05B37/02GK202004654SQ201120111059
公開日2011年10月5日 申請日期2011年4月3日 優先權日2011年4月3日
發明者張妙娟, 阮樹成 申請人:張妙娟