CN104967330A - 基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，由变压器T1，变压器T2，采样电路，与变压器T1副边连接的混频电路，与混频电路连接的第一转换电路，同时与混频电路和第一转换电路相连接的处理电路，以及在处理电路输出端相连接的第二转换电路组成，其特征在于：设置的在采样电路与电压比较电路之间的线性驱动电路和浪涌电流限制电路；所述变压器T2的原边与第二转换电路连接，变压器T1的原边与电压比较电路连接；所述的浪涌电流限制电路是由三极管Q8，PDP型林顿管Q9，PDP型林顿管Q10，电感L等组成。本发明采用浪涌电流限制电路，可以限制检波系统的电流，使其电流保持在最低有效值，同时可以降低其工作温度。

Description

基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统

技术领域

本发明涉及一种检波系统，具体是指基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统。

背景技术

检波器可以检出波动信号中某种有用信息，其是用于识别波、振荡信号存在或变化的器件，也可用于提取外界所携带的信息。目前检波器已被广泛应用，如可用于地质勘探和工程测量、用于量测设备运行时的噪音等，给人们带来了很大的便利。

然而，目前市面上的检波器工作时的因电流不稳定，而造成其温度过高，不利于检波器长时间工作。

发明内容

本发明的目的在于克服现有检波器工作时因电流不稳定，而造成其温度过高的缺陷，提供的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统。

本发明的目的通过下述技术方案实现：基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，由变压器T1，变压器T2，采样电路，与变压器T1副边相连接的混频电路，与混频电路相连接的第一转换电路，同时与混频电路和第一转换电路相连接的处理电路，在处理电路输出端相连接的第二转换电路，以及设置的在采样电路与电压比较电路之间的线性驱动电路和浪涌电流限制电路组成；所述变压器T2的原边与第二转换电路相连接，变压器T1的原边与电压比较电路相连接；所述的浪涌电流限制电路是由三极管Q8，PDP型林顿管Q9，PDP型林顿管Q10，电感L，P极顺次经稳压二极管D4、极性电容C15、电阻R29、可变电阻R30后与三极管Q8的集电极相连接、N极顺次经二极管D5、可调电阻R28后与三极管VT8的发射极相连接的稳压二极管D3，正极与三极管Q8的集电极相连接、负极经电阻R22后与三极管Q8的基极相连接的极性电容C16，一端与极性电容C16的负极相连接、另一端与稳压二极管D3的N极相连接的电阻R21，正极经电阻R25后与电阻R28与三极管Q8的集电极的连接点相连接、负极接地的极性电容C12，N极与三极管Q8的集电极相连接、P极顺次经电阻R26、极性电容C13后与PDP型林顿管Q9的发射极相连接的稳压二极管D6，负极与PDP型林顿管Q9的基极相连接、正极经热敏电阻R27后与PDP型林顿管Q10的集电极相连接的极性电容C14，以及P极顺次经电阻R24、电阻R23后与二极管D5与可调电阻R28的连接点相连接、N极经电阻R26与极性电容C13的连接点后与电压比较电路相连接的二极管D7组成；所述电感L并连在二极管D7的P极和N极两端；所述二极管D7与电阻R24的连接点与极性电容C10与二极管D5的连接点相连接；所述PDP型林顿管Q10的基极与二极管D6的P极相连接、其发射极接地；所述PDP型林顿管Q9的集电极与三极管Q8的集电极相连接；电阻R29与极性电容C15的连接点与采样电路相连接。

所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管Q4，三极管Q5，三极管Q6，三极管Q7，正极与采样电路相连接、负极经电阻R14后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C9，一端与三极管Q4的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管Q6的基极相连接的电阻R15，正极与三极管Q4的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C11，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C10，一端与三极管Q4的发射极相连接、另一端与三极管Q5的基极相连接的电阻R18，一端与三极管Q5的基极相连接、另一端与三极管Q6的基极相连接的电阻R17，N极与三极管Q4的集电极相连接、P极与三极管Q5的集电极相连接的二极管D1，正相端与三极管Q4的集电极相连接、反相端与三极管Q7的集电极相连接的非门Y，一端与三极管Q7发射极相连接、另一端经电阻R19后与三极管Q6的发射极相连接的电阻R20，以及P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R19和电阻R20的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管Q4的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管Q5的集电极相连接，三极管Q5的集电极还与三极管Q7的基极相连接、其发射极与三极管Q6的基极相连接，三极管Q6的集电极接地，二极管D2的N极与电压比较电路相连接。

所述的采样电路由放大器P，一端与放大器P的正相输入端相连接、另一端作为信号输入端的电阻R1，正极与放大器P的正相输入端相连、负极接地的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，串接在放大器P的反相输入端和输出极之间的电阻R4，以及一端与放大器P的反相输入端相连、另一端接地的电阻R3组成；所述放大器P的输出极分别与电容C9的正极和电阻R29与极性电容C15的连接点相连接。

所述的电压比较电路由比较芯片U1，一端与比较芯片U1的IN2管脚相连接、另一端与比较芯片U1的V+管脚相连接的电阻R6，一端与比较芯片U1的IN2管脚相连接、另一端则与混频电路相连的电阻R7，一端与二极管D2的N极相连、另一端则与比较芯片U1的IN1管脚相连的电阻R5，以及正极与比较芯片U1的V-管脚相连、负极与比较芯片U1的GND管脚相连的极性电容C2组成；所述比较芯片U1的V+管脚与外部电压相连，其OUT管脚同时与变压器T1原边的同名端和非同名端相连接，GND管脚接地；所述极性电容C2的负极还经电阻R26后与二极管D6的P极相连接；所述比较芯片U1为LM324型集成芯片。

所述的混频电路由双栅极场效应管K，电阻R8，电阻R13，以及电感L1组成；电阻R8的一端与双栅极场效应管K的a栅极相连接、另一端与电阻R7相连接，电感L1的一端与场效应管K的漏极相连接、另一端经电阻R13后回到场效应管K的漏极；电阻R13和电感L1的连接点同时与处理电路和第一转换电路相连接，场效应管K的b栅极与变压器T1副边非同名端相连接、漏极与处理电路相连接、源极与第一转换电路相连接。

所述的第一转换电路由三极管Q1，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端与双栅极场效应管K的源极相连接的电阻R9，与电阻R9相并联的极性电容C3，负极与电阻R13和电感L1的连接点相连接、正极与三极管Q1的集电极相连接的极性电容C4组成；所述三极管Q1的基极与变压器T1原边的非同名端相连接，其发射极与处理电路相连接。

所述处理电路由三极管Q2，三极管Q3，一端与三极管Q3的基极相连接、另一端与三极管Q1的发射极相连接的电阻R10，一端与三极管Q3的发射极相连接、另一端同时与三极管Q1的发射极以及第二转换电路相连接的电阻R11组成；所述三极管Q3的基极与三极管Q2的发射极相连接、其集电极与变压器T2原边的同名端相连接、发射极与第二转换电路相连接，三极管Q2的基极与电阻R13和电感L1的连接点相连接、其集电极同时与场效应管K的漏极以及第二转换电路相连接。

所述的第二转换电路包括极性电容C8，极性电容C7，极性电容C6，极性电容C5，电阻R12；极性电容C8的正极与变压器T2原边同名端相连接、其负极与三极管Q2的集电极相连接，极性电容C7的正极和负极分别与变压器T2原边的同名端和非同名端相连接，极性电容C6的正极与三极管Q3的发射极相连接、负极与变压器T2原边的非同名端相连接，极性电容C5的正极与三极管Q1的发射极相连接、其负极则经电阻R12后与极性电容C6的负极相连接，所述变压器T2副边同名端接地。

所述的驱动芯片U为LM387集成芯片。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明能够大大提高检波系统的工作频率，使其应用范围更广。

(2)本发明采用浪涌电流限制电路，可以限制检波系统的电流，使其电流保持在最低有效值，从而检波系统长时间工作时便能保持正常工作温度。

(3)本发明同时采用线性驱动电路，可以进一步降低检波器的工作温度。

(4)本发明采用双栅极场效应管的设计，使检波系统工作更加稳定。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明线性驱动电路的结构示意图。

图3为本发明浪涌电流限制电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例

如图1所示，本发明的低发热量的高频变换检波系统，由变压器T1，变压器T2，采样电路，与变压器T1副边相连接的混频电路，与混频电路相连接的第一转换电路，同时与混频电路和第一转换电路相连接的处理电路，在处理电路输出端相连接的第二转换电路，以及设置的在采样电路与电压比较电路之间的线性驱动电路和浪涌电流限制电路组成。

所述变压器T2的原边与第二转换电路相连接，变压器T1的原边与电压比较电路相连接。

所述浪涌电流限制电路如图3所示，由三极管Q8，PDP型林顿管Q9，PDP型林顿管Q10，电阻R21，电阻R22，电阻R23，电阻R24，电阻R25，电阻R26，热敏电阻R27，电阻R28，电阻R29，电阻R30，极性电容C12，极性电容C13，极性电容C14，极性电容C15，极性电容C16，稳压二极管D3，稳压二极管D4，二极管D5，稳压二极管D6，二极管D7，以及电感L组成。

连接时，稳压二极管D3的P极顺次经稳压二极管D4、极性电容C15、电阻R29、可变电阻R30后与三极管Q8的集电极相连接、N极顺次经二极管D5、可调电阻R28后与三极管VT8的发射极相连接。极性电容C16的正极与三极管Q8的集电极相连接、负极经电阻R22后与三极管Q8的基极相连接。电阻R21的一端与极性电容C16的负极相连接、另一端与稳压二极管D3的N极相连接。极性电容C12的正极经电阻R25后与电阻R28与三极管Q8的集电极的连接点相连接、负极接地。稳压二极管D6的N极与三极管Q8的集电极相连接、P极顺次经电阻R26、极性电容C13后与PDP型林顿管Q9的发射极相连接。

极性电容C14的负极与PDP型林顿管Q9的基极相连接、正极经热敏电阻R27后与PDP型林顿管Q10的集电极相连接。以及二极管D7的P极顺次经电阻R24、电阻R23后与二极管D5与可调电阻R28的连接点相连接、N极经电阻R26与极性电容C13的连接点后与电压比较电路相连接。

所述电感L并连在二极管D7的P极和N极两端；所述二极管D7与电阻R24的连接点与极性电容C10与二极管D5的连接点相连接；所述PDP型林顿管Q10的基极与二极管D6的P极相连接、其发射极接地；所述PDP型林顿管Q9的集电极与三极管Q8的集电极相连接；电阻R29与极性电容C15的连接点与采样电路相连接。

为了更好的实施本发明，该电路中的可变电阻R30优先采用金属氧化物可变电阻，其可变值范围5Ω～25Ω；热敏电阻R27则采用负温度系数热敏电阻，用于限制启动浪通电流。

如图2所示，本发明的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管Q4，三极管Q5，三极管Q6，三极管Q7，电阻R14，电阻R15，电阻R16，电阻R17，电阻R18，电阻R19，电阻R20，极性电容C9，极性电容C10，极性电容C11，二极管D1，二极管D2，以及非门Y组成。

连接时，极性电容C9的正极与采样电路相连接、负极经电阻R14后与驱动芯片U的IN1管脚相连接。电阻R15的一端与三极管Q4的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管Q6的基极相连接。极性电容C11的正极与三极管Q4的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接。极性电容C10的正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地。电阻R18的一端与三极管Q4的发射极相连接、另一端与三极管Q5的基极相连接。电阻R17的一端与三极管Q5的基极相连接、另一端与三极管Q6的基极相连接。

其中，二极管D1的N极与三极管Q4的集电极相连接、P极与三极管Q5的集电极相连接。非门Y的正相端与三极管Q4的集电极相连接、反相端与三极管Q7的集电极相连接。电阻R20的一端与三极管Q7发射极相连接、另一端经电阻R19后与三极管Q6的发射极相连接。二极管D2的P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R19和电阻R20的连接点相连接。

所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管Q4的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管Q5的集电极相连接，三极管Q5的集电极还与三极管Q7的基极相连接、其发射极与三极管Q6的基极相连接，三极管Q6的集电极接地，二极管D2的N极与电压比较电路相连接。

本发明中的线性驱动电路，可以降低检波器的工作温度。

为了保证本发明的实施效果，所述的驱动芯片U优先采用LM387集成芯片，其灵敏度高、并且价格便宜。

所述的采样电路由放大器P极性电容C1，电阻R1，电阻R3，以及电阻R4组成。电阻R1的一端与放大器P的正相输入端相连接、另一端作为信号输入端。极性电容C1的正极与放大器P的正相输入端相连、负极接地。电阻R2则与极性电容C1相并联。电阻R4串接在放大器P的反相输入端和输出极之间。以及电阻R3的一端与放大器P的反相输入端相连、另一端接地。

所述放大器P的输出极分别与电容C9的正极和电阻R29与极性电容C15的连接点相连接。

所述的电压比较电路由比较芯片U1，一端与比较芯片U1的IN2管脚相连接、另一端与比较芯片U1的V+管脚相连接的电阻R6，一端与比较芯片U1的IN2管脚相连接、另一端则与混频电路相连的电阻R7，一端与二极管D2的N极相连、另一端则与比较芯片U1的IN1管脚相连的电阻R5，以及正极与比较芯片U1的V-管脚相连、负极与比较芯片U1的GND管脚相连的极性电容C2组成。

所述比较芯片U1的V+管脚与外部电压相连，其OUT管脚同时与变压器T1原边的同名端和非同名端相连接，GND管脚接地。所述极性电容C2的负极还经电阻R26后与二极管D6的P极相连接。

为了更好的实施本发明，所述的比较芯片U1为LM324型集成芯片。

所述的混频电路由双栅极场效应管K，电阻R8，电阻R13，以及电感L1组成。

实施时，电阻R8的一端与双栅极场效应管K的a栅极相连接、另一端与电阻R7相连接，电感L1的一端与场效应管K的漏极相连接、另一端经电阻R13后回到场效应管K的漏极。

所述电阻R13和电感L1的连接点同时与处理电路和第一转换电路相连接，场效应管K的b栅极与变压器T1副边非同名端相连接、漏极与处理电路相连接、源极与第一转换电路相连接。

所述的第一转换电路由三极管Q1，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端与双栅极场效应管K的源极相连接的电阻R9，与电阻R9相并联的极性电容C3，负极与电阻R13和电感L1的连接点相连接、正极与三极管Q1的集电极相连接的极性电容C4组成。

所述三极管Q1的基极与变压器T1原边的非同名端相连接，其发射极与处理电路相连接。

所述处理电路由三极管Q2，三极管Q3，电阻R10，以及电阻R11组成。

连接时，电阻R10的一端与三极管Q3的基极相连接、另一端与三极管Q1的发射极相连接。电阻R11的一端与三极管Q3的发射极相连接、另一端同时与三极管Q1的发射极以及第二转换电路相连接。

其中，三极管Q3的基极与三极管Q2的发射极相连接、其集电极与变压器T2原边的同名端相连接、发射极与第二转换电路相连接，三极管Q2的基极与电阻R13和电感L1的连接点相连接、其集电极同时与场效应管K的漏极以及第二转换电路相连接。

所述的第二转换电路包括极性电容C8，极性电容C7，极性电容C6，极性电容C5，以及电阻R12组成。

连接时，极性电容C8的正极与变压器T2原边同名端相连接、其负极与三极管Q2的集电极相连接，极性电容C7的正极和负极分别与变压器T2原边的同名端和非同名端相连接，极性电容C6的正极与三极管Q3的发射极相连接、负极与变压器T2原边的非同名端相连接，极性电容C5的正极与三极管Q1的发射极相连接、其负极则经电阻R12后与极性电容C6的负极相连接。

所述变压器T2副边同名端接地。

如上所述，便可很好的实施本发明。

Claims (8)

1.基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，由变压器T1，变压器T2，采样电路，与变压器T1副边相连接的混频电路，与混频电路相连接的第一转换电路，同时与混频电路和第一转换电路相连接的处理电路，以及与处理电路输出端相连接的第二转换电路组成；其特征在于：在采样电路与电压比较电路之间还设置有线性驱动电路和浪涌电流限制电路；所述变压器T2的原边与第二转换电路相连接，变压器T1的原边与电压比较电路相连接；所述的浪涌电流限制电路是由三极管Q8，PDP型林顿管Q9，PDP型林顿管Q10，电感L，P极顺次经稳压二极管D4、极性电容C15、电阻R29、可变电阻R30后与三极管Q8的集电极相连接、N极顺次经二极管D5、可调电阻R28后与三极管VT8的发射极相连接的稳压二极管D3，正极与三极管Q8的集电极相连接、负极经电阻R22后与三极管Q8的基极相连接的极性电容C16，一端与极性电容C16的负极相连接、另一端与稳压二极管D3的N极相连接的电阻R21，正极经电阻R25后与电阻R28与三极管Q8的集电极的连接点相连接、负极接地的极性电容C12，N极与三极管Q8的集电极相连接、P极顺次经电阻R26、极性电容C13后与PDP型林顿管Q9的发射极相连接的稳压二极管D6，负极与PDP型林顿管Q9的基极相连接、正极经热敏电阻R27后与PDP型林顿管Q10的集电极相连接的极性电容C14，以及P极顺次经电阻R24、电阻R23后与二极管D5与可调电阻R28的连接点相连接、N极经电阻R26与极性电容C13的连接点后与电压比较电路相连接的二极管D7组成；所述电感L串接在二极管D7的P极和N极两端；所述二极管D7与电阻R24的连接点与极性电容C10与二极管D5的连接点相连接；所述PDP型林顿管Q10的基极与二极管D6的P极相连接、其发射极接地；所述PDP型林顿管Q9的集电极与三极管Q8的集电极相连接；电阻R29与极性电容C15的连接点与采样电路相连接；

所述的线性驱动电路由驱动芯片U，三极管Q4，三极管Q5，三极管Q6，三极管Q7，正极与采样电路相连接、负极经电阻R14后与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C9，一端与三极管Q4的集电极相连接、另一端经电阻R16后与三极管Q6的基极相连接的电阻R15，正极与三极管Q4的基极相连接、负极与驱动芯片U的IN1管脚相连接的极性电容C11，正极与驱动芯片U的IN2管脚相连接、负极接地的极性电容C10，一端与三极管Q4的发射极相连接、另一端与三极管Q5的基极相连接的电阻R18，一端与三极管Q5的基极相连接、另一端与三极管Q6的基极相连接的电阻R17，N极与三极管Q4的集电极相连接、P极与三极管Q5的集电极相连接的二极管D1，正相端与三极管Q4的集电极相连接、反相端与三极管Q7的集电极相连接的非门Y，一端与三极管Q7发射极相连接、另一端经电阻R19后与三极管Q6的发射极相连接的电阻R20，以及P极与非门Y的反相端相连接、N极与电阻R19和电阻R20的连接点相连接的二极管D2组成；所述驱动芯片U的VCC管脚与三极管Q4的基极相连接、END管脚接地、OUT管脚与三极管Q5的集电极相连接，三极管Q5的集电极还与三极管Q7的基极相连接、其发射极与三极管Q6的基极相连接，三极管Q6的集电极接地，二极管D2的N极与电压比较电路相连接。

2.根据权利要求1所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述的采样电路由放大器P，一端与放大器P的正相输入端相连接、另一端作为信号输入端的电阻R1，正极与放大器P的正相输入端相连、负极接地的极性电容C1，与极性电容C1相并联的电阻R2，串接在放大器P的反相输入端和输出极之间的电阻R4，以及一端与放大器P的反相输入端相连、另一端接地的电阻R3组成；所述放大器P的输出极分别与电容C9的正极和电阻R29与极性电容C15的连接点相连接。

3.根据权利要求2所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述的电压比较电路由比较芯片U1，一端与比较芯片U1的IN2管脚相连接、另一端与比较芯片U1的V+管脚相连接的电阻R6，一端与比较芯片U1的IN2管脚相连接、另一端则与混频电路相连的电阻R7，一端与二极管D2的N极相连、另一端则与比较芯片U1的IN1管脚相连的电阻R5，以及正极与比较芯片U1的V-管脚相连、负极与比较芯片U1的GND管脚相连的极性电容C2组成；所述比较芯片U1的V+管脚与外部电压相连，其OUT管脚同时与变压器T1原边的同名端和非同名端相连接，GND管脚接地；所述极性电容C2的负极还经电阻R26后与二极管D6的P极相连接；所述比较芯片U1为LM324型集成芯片。

4.根据权利要求3所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述的混频电路由双栅极场效应管K，电阻R8，电阻R13，以及电感L1组成；电阻R8的一端与双栅极场效应管K的a栅极相连接、另一端与电阻R7相连接，电感L1的一端与场效应管K的漏极相连接、另一端经电阻R13后回到场效应管K的漏极；电阻R13和电感L1的连接点同时与处理电路和第一转换电路相连接，场效应管K的b栅极与变压器T1副边的非同名端相连接、漏极与处理电路相连接、源极与第一转换电路相连接。

5.根据权利要求4所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述的第一转换电路由三极管Q1，一端与三极管Q1的发射极相连接、另一端与双栅极场效应管K的源极相连接的电阻R9，与电阻R9相并联的极性电容C3，负极与电阻R13和电感L1的连接点相连接、正极与三极管Q1的集电极相连接的极性电容C4组成；所述三极管Q1的基极与变压器T1原边的非同名端相连接，其发射极与处理电路相连接。

6.根据权利要求5所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述处理电路由三极管Q2，三极管Q3，一端与三极管Q3的基极相连接、另一端与三极管Q1的发射极相连接的电阻R10，一端与三极管Q3的发射极相连接、另一端同时与三极管Q1的发射极以及第二转换电路相连接的电阻R11组成；所述三极管Q3的基极与三极管Q2的发射极相连接、其集电极与变压器T2原边的同名端相连接、发射极与第二转换电路相连接，三极管Q2的基极与电阻R13和电感L1的连接点相连接、其集电极同时与场效应管K的漏极以及第二转换电路相连接。

7.根据权利要求6所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述的第二转换电路包括极性电容C8，极性电容C7，极性电容C6，极性电容C5，电阻R12；极性电容C8的正极与变压器T2原边同名端相连接、其负极与三极管Q2的集电极相连接，极性电容C7的正极和负极分别与变压器T2原边的同名端和非同名端相连接，极性电容C6的正极与三极管Q3的发射极相连接、负极与变压器T2原边的非同名端相连接，极性电容C5的正极与三极管Q1的发射极相连接、其负极则经电阻R12后与极性电容C6的负极相连接，所述变压器T2副边同名端接地。

8.根据权利要求1～7任一项所述的基于浪涌电流限制型低发热量的高频变换检波系统，其特征在于：所述的驱动芯片U为LM387集成芯片。