CN103812459A - 开关功率放大器 - Google Patents
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Abstract
开关功率放大器属于放大器装置技术领域，尤其涉及一种开关功率放大器。本发明提供一种效率高的开关功率放大器。本发明包括PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路、开关功放主电路、电流传感器、信号调制电路，其结构要点电流传感器、信号调制电路、PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路依次相连，驱动电路的输出端口分别与开关功放主电路的两个IGBT的控制端相连，开关功放主电路的电磁线圈与电流传感器的输入端相连。
Description
技术领域
本发明属于放大器装置技术领域，尤其涉及一种开关功率放大器。
背景技术
磁悬浮推力轴承是利用电磁铁产生可控电磁力对转子进行轴向控制，实现轴向定位。同传统的机械式轴承相比，磁悬浮推力轴承具有无摩擦、无磨损、无需润滑、控制精度高等优点。近几年来，磁悬浮推力轴承越来越多地应用于高速机床、高速离心机、储能毪轮等领域。在磁悬浮推力轴承中，功率放大器的作用是向电磁线圈提供控制电流，以产生所需要的电磁力。磁悬浮推力轴承采用的功放有线性功率放大器和开关功率放大器。线性功率放大器一直处于放大状态，其直流损耗大，效率低，常用于小功率场合。对功率在600w以上的应用中大多采用开关型功率放大器 (简称开关功放)，与线性功放相比，开关功放的损耗要低的多。而开关功放多为两电平式，即电磁线圈要么处在充电状态，要么处在放电状态，使得电磁线阁中流过的电流纹波大，且存在电流冲击，使得电磁干扰严重。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种效率高的开关功率放大器。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路、开关功放主电路、电流传感器、信号调制电路，其结构要点电流传感器、信号调制电路、PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路依次相连，驱动电路的输出端口分别与开关功放主电路的两个IGBT的控制端相连，开关功放主电路的电磁线圈与电流传感器的输入端相连。
作为一种优选方案，本发明所述驱动电路采用IR2110驱动芯片。
作为另一种优选方案，本发明所述PWM控制电路采用TL494芯片。
本发明有益效果：本发明三电平PWM开关功放增加了续流状态，能够有效地减少电流纹波，并且减少了开关管的开关次数，降低了开关损耗，提高了功放的效率。电路结构简单可靠、成本低，经过调试和测试，完全达到了磁悬浮推力轴承对控制精度的要求。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本发明电路原理框图。
图2是本发明三电平PWM产生电路原理图。
具体实施方式
如图所示，本发明包括PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路、开关功放主电路、电流传感器、信号调制电路，电流传感器、信号调制电路、PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路依次相连，驱动电路的输出端口分别与开关功放主电路的两个IGBT的控制端相连，开关功放主电路的电磁线圈与电流传感器的输入端相连。
所述驱动电路采用IR2110驱动芯片。。IR2110采用自举技术实现双通道驱动，可以同时驱动500 V以内半桥电路的上下两个IGBT。它具有体积小、集成度高、响应快、驱动能力强等优点。
所述PWM控制电路采用TL494芯片。
如图2所示图，上、下通道的PWM信号由TL494产生，A为比较器，用来产生方向信号当方向信号为高电平，即电磁线圈需要增大电流时，输出l端的波形与上通道PWM波形保持一致，T1受PWM信号控制，输出2端的波形为高电平，T2始终处于开通状态。当方向信号为低电平，即电磁线圈电流需要减小时，输出1端的波形为低电平，输出2端的波形与下通道的PWM波形保持不变，电磁线圈处续流和放电两种状态。由以上分析可以看出，在三电平开关功放中，一个开关周期内只有一个开关管被触发，而两电平开关功放中两个开关管都被触发，因此采用三电平开关功率放大器，减少了IGBT的开关次数，减小了管耗。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.开关功率放大器，包括PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路、开关功放主电路、电流传感器、信号调制电路，其特征在于电流传感器、信号调制电路、PWM控制电路、三电平PWM产生电路、隔离电路、驱动电路依次相连，驱动电路的输出端口分别与开关功放主电路的两个IGBT的控制端相连，开关功放主电路的电磁线圈与电流传感器的输入端相连。
2.根据权利要求1所述开关功率放大器，其特征在于所述驱动电路采用IR2110驱动芯片。
3.根据权利要求1所述开关功率放大器，其特征在于所述PWM控制电路采用TL494芯片。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201210438061.7A CN103812459A (zh) | 2012-11-06 | 2012-11-06 | 开关功率放大器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210438061.7A CN103812459A (zh) | 2012-11-06 | 2012-11-06 | 开关功率放大器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103812459A true CN103812459A (zh) | 2014-05-21 |
Family
ID=50708753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210438061.7A Pending CN103812459A (zh) | 2012-11-06 | 2012-11-06 | 开关功率放大器 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104935279A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 许继电源有限公司 | 一种三电平开关功率放大器 |
| WO2015184956A1 (zh) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 功率放大器的控制方法、系统和空调器 |
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2012
- 2012-11-06 CN CN201210438061.7A patent/CN103812459A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2015184956A1 (zh) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | 珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司 | 功率放大器的控制方法、系统和空调器 |
| CN104935279A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 许继电源有限公司 | 一种三电平开关功率放大器 |
| CN104935279B (zh) * | 2015-06-24 | 2018-09-14 | 许继电源有限公司 | 一种三电平开关功率放大器 |
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140521 |