CN105290565A - 一种抗偏磁电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗偏磁电路。其中，所述抗偏磁电路包括第一对比电路、输出电流调节信号的积分电路、依据偏磁情况，输出相应的电流反馈信号的反馈电路以及电源芯片；所述第一对比电路接收所述积分电路输出的电流调节信号以及所述反馈电路输出的电流反馈信号，并对比所述电流调节信号与电流反馈信号从而输出相对应的第一电平信号；所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第一电平信号，并且基于所述第一电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。能够根据偏磁或者饱和等的具体情况，自动调整电源芯片输出的脉冲信号宽度，来避免偏磁的影响，其处理成本较低，便于推广使用。

Description

一种抗偏磁电路

技术领域

本发明涉及逆变电路技术领域，尤其涉及一种抗偏磁电路。

背景技术

逆变弧焊电源目前在市场上已经基本取代传统的工频变压器式逆变电压，因它有着转换效率高，体积小，重量轻，能实现精细控制等一系列的优点，在一些要求频繁移动的使用场合更是受客户青睐，如户外广告牌焊接，门窗安装等。市场前景广阔，但因为产品门槛低，很多企业峰拥，导致目前市场竞争压力大，成本压力越来越大，因为在成本与可靠性之间的较量越来越明显。

其中，偏磁在逆变电路中是一种非常常见的现象。由于器件，材料，工艺不可能做到完全对称。因此，在现实中，偏磁现象无法避免。由于偏磁的存在，使得需要加大开关管的电流应力的耐量，主变压器需要加大尺寸来防止偏磁导致的饱和现象。

另外，开关管由于偏磁导致开关损耗与导通损耗增加，需要加大散热器尺寸与散热风机等一系问题，导致上述处理方法的综合成本相对较高。

因此，现有技术还有待发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种抗偏磁电路，旨在解决现有技术中偏磁处理方法综合成本较高的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种抗偏磁电路，其中，所述抗偏磁电路包括第一对比电路、输出电流调节信号的积分电路、依据偏磁情况，输出相应的电流反馈信号的反馈电路以及电源芯片；

所述第一对比电路接收所述积分电路输出的电流调节信号以及所述反馈电路输出的电流反馈信号，并对比所述电流调节信号与电流反馈信号从而输出相对应的第一电平信号；

所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第一电平信号，并且基于所述第一电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。

所述的抗偏磁电路，其中，所述抗偏磁电路还包括第二对比电路、依据脉宽情况，输出相应电压信号的第一输出电路、输出预定电压信号的第二输出电路；

所述第二对比电路接收所述第一输出电路输出的相应电压信号及第二输出电路输出的预定电压信号，并对比两者从而输出相对应的第二电平信号；所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第二电平信号，并且基于所述第二电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。

所述的抗偏磁电路，其中，所述第二对比电路包括第四运算放大器、第四运算放大器反馈电路及第二单向导通电路；所述第二单向导通电路包括第十二极管及第十六电阻；所述第四运算放大器的正向输入端与所述第二输出电路连接，其反向输入端与所述第一输入电路连接，其输出端与第十二极管的负极连接；所述第十二极管的正极通过第十六电阻与电源芯片的预置给定输入端连接；当反向输入端电平信号高于正向输入端时，通过所述第四运算放大器反馈电路，使第四运算放大器的输出端输出负电平。

所述的抗偏磁电路，其中，所述反馈电路包括第十三电阻、第六电容、第十四电阻、第七电容、第十五电阻以及第七二极管；所述第四运算放大器的负极输入端依次通过第十三电阻及第六电容与输出端连接，还通过第十四电阻与输出端连接，还通过第七电容与输出端连接，还通过第十五电阻与第七二极管的负极连接，第七二极管的负极与第四运算放大器的输入端连接。

所述的抗偏磁电路，其中，所述第一输出电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一电压跟随器以及第十电阻；所述电源芯片一对包括输出脉冲信号的第一脉冲输出端及第二脉冲输出端；所述第一及第二脉冲输出端分别与所述第一及第二二极管的正极连接，第一及第二二极管的负极与所述第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别通过第一电容及第二电阻接地，还与第一电压跟随器的输入端连接；所述第一电压跟随器的输出端还通过第十电阻与所述第四运算放大器的反向输入端连接，输出所述与脉宽情况相应的电压信号。

所述的抗偏磁电路，其中，第二输出电路具体包括：第五二极管、第五电阻、第六电阻、第四电容、第二十电阻、第九电阻、第九二极管以及第二运算放大器；所述第五二极管的正极端与所述第一及第二二极管的负极连接，第五二极管的负极端依次通过第五电阻及第六电阻接地，所述第五电阻还通过第四电容接地并于第二运算放大器的正向输入端连接；

第一电压通过所述第二十电阻及第九电阻分压，并通过第九二极管与所述第二运算放大器的正向输入端连接；所述第二运算放大器形成第二电压跟随器，其输出端与通过第十一和第十七电阻与所述第四运算放大器的正向输入端连接。

所述的抗偏磁电路，其中，所述第一对比电路包括第一运算放大器、第一运算放大器反馈电路及第二单向导通电路；所述积分电路的输出端与所述第一运算放大器的正向输入端连接；所述反馈电路的输出端与所述第一运算放大器的反向输入端连接；所述第一运算放大器通过第二单向导通电路与所述电源芯片的预置给定输入端连接；所述第一运算放大器反馈电路依据所述正向输入端及反向输入端的电压对比情况，改变所述第一运算放大器输出的第一电平信号。

所述的抗偏磁电路，其中，所述二单向导通电路包括第四二极管及第十二电阻；

所述第四二极管的负极与所述第一运算放大器的输出端连接，第四二极管的正极通过第十二电阻与所述电源芯片的预置给定输入端连接，当所述第一运算放大器的输出端输出负电平信号时导通。

所述的抗偏磁电路，其中，所述积分电路具体包括电流调节电路、第二电容及第四电阻；所述电流调节电路与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端通过第二电容接地，还与第一对比电路连接，输出电流调节信号。

所述的抗偏磁电路，其中，所述反馈电路具体包括峰值保持电路及电流取样电路；所述峰值保持电路包括第三二极管、第三电阻及第三电容；所述电流取样电路的输出端与所述第三三极管的正极连接，所述第三三极管的负极与所述第三电阻及第二电容的一端连接，还通过第七电阻与所述第一对比电路连接；所述第三电阻及第三电容的另一端接地；当出现偏磁时，所述电流取样电路的输出端输出电压升高。

有益效果：本发明提供的一种抗偏磁电路，能够根据偏磁或者饱和的具体情况，自动调整电源芯片输出的脉冲信号宽度，来避免偏磁的影响，其处理成本较低，便于推广使用。

进一步的，本发明所述的抗偏磁电路还具有脉宽控制功能，能够依据输出的脉冲信号进行反馈调整，避免电源管理芯片一侧达到最大脉宽时无法进行调整的问题，使电路保持在可控制状态。

附图说明

图1为本发明具体实施例抗偏磁电路的电路原理图。

具体实施方式

本发明提供一种抗偏磁电路。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明具体实施例的一种抗偏磁电路。

所述抗偏磁电路包括第一对比电路、输出电流调节信号的积分电路、依据偏磁情况，输出相应的电流反馈信号的反馈电路以及电源芯片。

所述第一对比电路接收所述积分电路输出的电流调节信号以及所述反馈电路输出的电流反馈信号，并对比所述电流调节信号与电流反馈信号从而输出相对应的第一电平信号。

所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第一电平信号，并且基于所述第一电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。

当电路由于偏磁甚至达到饱和时，会改变反馈电路输出的电流反馈信号从而改变所述第一电平信号，(例如将第一电平信号拉低)，电源芯片获取到上述信息后，可以相应的调整脉冲的输出(例如，当偏磁时，适当的放窄信号宽度；当饱和时，直接关断，不输出任何脉冲信号)从而实现抗偏磁，保护电路的功能。

具体的，如图1所示，所述第一对比电路包括第一运算放大器IC1、第一运算放大器反馈电路及第二单向导通电路。

所述积分电路的输出端与所述第一运算放大器的正向输入端连接。所述反馈电路的输出端与所述第一运算放大器的反向输入端连接。

所述第一运算放大器通过第二单向导通电路与所述电源芯片的预置给定输入端连接。

所述第一运算放大器反馈电路依据所述正向输入端及反向输入端的电压对比情况，改变所述第一运算放大器输出的第一电平信号。

更具体的，所述第二单向导通电路包括第四二极管D4及第十二电阻R12。

如图1所示，所述第四二极管D4的负极与所述第一运算放大器的输出端连接，第四二极管D4的正极通过第十二电阻R12与所述电源芯片的预置给定输入端连接。

显然的，当所述第一运算放大器的输出端输出负电平信号时，所述第四二级管方能导通。

在本发明的具体实施例中，所述积分电路具体包括电流调节电路A1、第二电容C2及第四电阻R2。所述电流调节电路A1与第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端通过第二电容C2接地，还与第一对比电路连接，输出电流调节信号(即第一运算比较器正向输入端)。

具体的，所述反馈电路具体包括：峰值保持电路及电流取样电路A2。所述峰值保持电路包括第三二极管D3、第三电阻R3及第三电容C3。

如图1所示，所述电流取样电路A2的输出端与所述第三三极管D3的正极连接，所述第三三极管D3的负极与所述第三电阻R3及第三电容C3的一端连接，还通过第七电阻R7与所述第一对比电路连接(即第一运算比较器反向输入端)。

上述抗偏磁功能的具体实现原理为：当电流调节信号大于电流反馈信号时，IC1将输出高电平。由于第四二极管D4的单向导电性，因此对电源IC的预置给定输入端不造成影响，即对脉冲输出OUTA与OUTB不造成影响。

而当出现偏磁，甚至饱和情况时，所述电流取样电路的输出端输出电压将升高。达到一定偏磁幅度后，反向输入端升到至高于运算放大器IC1的正向输入端时，通过IC1的反向放大,由R18与R19,C5组成运算放大器反馈电路，使IC1输出端变为负电平。通过第四二极管D4与第十二电阻R12将电源芯片(电源IC)的预置给定输入端电平拉低。

基于所述电平信号，电源IC将OUTA与OUTB的信号宽度放窄起到适时的调节作用。

而当偏磁到一定幅度后，由于IC1输出值过于负，直接通过IC5将输出OUTA或者OUTB关断，不输出任何脉冲，从而起到保护作用。

在本发明的较佳实施例中，如图1所示，所述抗偏磁电路还可以包括第二对比电路、依据脉宽情况，输出相应电压信号的第一输出电路、输出预定电压信号的第二输出电路。

所述第二对比电路接收所述第一输出电路输出的相应电压信号及第二输出电路输出的预定电压信号，并对比两者从而输出相对应的第二电平信号；所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第二电平信号，并且基于所述第二电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。

通过比较与脉宽情况相应的电压信号及预订电压信号，可以实现对脉宽的反馈调节，当脉宽达到最大值时，拉低所述电源芯片的预置给定输入端电平拉低，从而缩窄输出脉宽。

具体的，所述第二对比电路包括第四运算放大器IC4、第四运算放大器反馈电路及第二单向导通电路。

所述第二单向导通电路包括第十二极管D12及第十六电阻R16；所述第四运算放大器的正向输入端与所述第二输出电路连接，其反向输入端与所述第一输入电路连接，其输出端与第十二极管的负极连接。所述第十二极管D12的正极通过第十六电阻R16与电源芯片的预置给定输入端连接。

当反向输入端电平信号高于正向输入端时，通过所述第四运算放大器反馈电路，使第四运算放大器的输出端输出负电平。

更具体的，如图1所示，所述第四运算放大器反馈电路包括第十三电阻R13、第六电容C6、第十四电阻R14、第七电容C7、第十五电阻R15以及第七二极管D7。

所述第四运算放大器的负极输入端依次通过第十三电阻R13及第六电容C6与输出端连接，还通过第十四电阻R14与输出端连接，还通过第七电容C7与输出端连接，还通过第十五电阻R15与第七二极管D7的负极连接，第七二极管D7的负极与第四运算放大器的输入端连接。

通过调整上述第四运算放大器的反馈电路的参数可以调整IC4的交，直流放大倍数与放大器的响应速度。

所述第一输出电路具体包括：第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一电压跟随器以及第十电阻。

所述电源芯片一对包括输出脉冲信号的第一脉冲输出端OUTA及第二脉冲输出端OUTB。

所述第一及第二脉冲输出端分别与所述第一及第二二极管的正极连接，第一及第二二极管的负极与所述第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别通过第一电容及第二电阻接地，还与第一电压跟随器的输入端连接。

所述第一电压跟随器的输出端还通过第十电阻与所述第四运算放大器的反向输入端连接，输出所述与脉宽情况相应的电压信号。

第二输出电路则具体包括：第五二极管D5、第五电阻R5、第六电阻R6、第四电容C4、第二十电阻R20、第九电阻R9、第九二极管D9以及第二运算放大器IC2。

所述第五二极管的正极端与所述第一及第二二极管的负极连接，第五二极管的负极端依次通过第五电阻及第六电阻接地，所述第五电阻还通过第四电容接地并于第二运算放大器的正向输入端连接。

第一电压VCC通过所述第二十电阻及第九电阻分压，并通过第九二极管与所述第二运算放大器的正向输入端连接；所述第二运算放大器形成第二电压跟随器，其输出端与通过第十一和第十七电阻与所述第四运算放大器的正向输入端连接。

上述最大脉宽控制(脉宽反馈)功能的具体实现原理为：如图1所示，IC4的正向输入端为电阻R20与R9组成的分压电路。因此，可以通过将IC2的正向输入端调整为一固定值，然后通过调整电阻R11与R17分压后到IC4的值，基本将IC4正向输入端值确定。当脉宽达到最宽时，第一二极管D1与第二二极管D2整流后的值达到最大。(即通过电阻R1与R2分压的值达到最大)

通过IC3构成的电压跟随器(即IC3的输出电压与输入电压保持一样)。当IC4的反向输入端比IC4的正向输入端电平高时，通过IC4及周围组成的反馈，IC4的输出端变为负电平，再通过第十二极管D10与第十六电阻R16将电源芯片IC5的电流预置给定端电平拉低，并据此控制OUTA与OUTB脉冲宽度缩小。

上述电路有效的解决由于电源芯片IC5内部由于某一侧已经是最大脉宽时，再调整时没有调整空间的缺陷，即给IC5留出一定自我调整的空间，即电路一直工作在可控制的区域。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗偏磁电路，其特征在于，所述抗偏磁电路包括第一对比电路、输出电流调节信号的积分电路、依据偏磁情况，输出相应的电流反馈信号的反馈电路以及电源芯片；

所述第一对比电路接收所述积分电路输出的电流调节信号以及所述反馈电路输出的电流反馈信号，并对比所述电流调节信号与电流反馈信号从而输出相对应的第一电平信号；

所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第一电平信号，并且

基于所述第一电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。

2.根据权利要求1所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述抗偏磁电路还包括第二对比电路、依据脉宽情况，输出相应电压信号的第一输出电路、输出预定电压信号的第二输出电路；

所述第二对比电路接收所述第一输出电路输出的相应电压信号及第二输出电路输出的预定电压信号，并对比两者从而输出相对应的第二电平信号；所述电源芯片的预置给定输入端接收所述第二电平信号，并且

基于所述第二电平信号，调整脉冲输出的信号宽度。

3.根据权利要求2所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述第二对比电路包括第四运算放大器、第四运算放大器反馈电路及第二单向导通电路；

所述第二单向导通电路包括第十二极管及第十六电阻；

所述第四运算放大器的正向输入端与所述第二输出电路连接，其反向输入端与所述第一输入电路连接，其输出端与第十二极管的负极连接；所述第十二极管的正极通过第十六电阻与电源芯片的预置给定输入端连接；

当反向输入端电平信号高于正向输入端时，通过所述第四运算放大器反馈电路，使第四运算放大器的输出端输出负电平。

4.根据权利要求3所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述反馈电路包括第十三电阻、第六电容、第十四电阻、第七电容、第十五电阻以及第七二极管；

所述第四运算放大器的负极输入端依次通过第十三电阻及第六电容与输出端连接，还通过第十四电阻与输出端连接，还通过第七电容与输出端连接，还通过第十五电阻与第七二极管的负极连接，第七二极管的负极与第四运算放大器的输入端连接。

5.根据权利要求3所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述第一输出电路包括第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一电压跟随器以及第十电阻；

所述电源芯片一对包括输出脉冲信号的第一脉冲输出端及第二脉冲输出端；所述第一及第二脉冲输出端分别与所述第一及第二二极管的正极连接，第一及第二二极管的负极与所述第一电阻的一端连接，第一电阻的另一端分别通过第一电容及第二电阻接地，还与第一电压跟随器的输入端连接；所述第一电压跟随器的输出端还通过第十电阻与所述第四运算放大器的反向输入端连接，输出所述与脉宽情况相应的电压信号。

6.根据权利要求5所述的抗偏磁电路，其特征在于，第二输出电路具体包括：第五二极管、第五电阻、第六电阻、第四电容、第二十电阻、第九电阻、第九二极管以及第二运算放大器；

所述第五二极管的正极端与所述第一及第二二极管的负极连接，第五二极管的负极端依次通过第五电阻及第六电阻接地，所述第五电阻还通过第四电容接地并于第二运算放大器的正向输入端连接；

第一电压通过所述第二十电阻及第九电阻分压，并通过第九二极管与所述第二运算放大器的正向输入端连接；

所述第二运算放大器形成第二电压跟随器，其输出端与通过第十一和第十七电阻与所述第四运算放大器的正向输入端连接。

7.根据权利要求1所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述第一对比电路包括第一运算放大器、第一运算放大器反馈电路及第二单向导通电路；

所述积分电路的输出端与所述第一运算放大器的正向输入端连接；所述反馈电路的输出端与所述第一运算放大器的反向输入端连接；

所述第一运算放大器通过第二单向导通电路与所述电源芯片的预置给定输入端连接；

所述第一运算放大器反馈电路依据所述正向输入端及反向输入端的电压对比情况，改变所述第一运算放大器输出的第一电平信号。

8.根据权利要求7所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述二单向导通电路包括第四二极管及第十二电阻；

所述第四二极管的负极与所述第一运算放大器的输出端连接，第四二极管的正极通过第十二电阻与所述电源芯片的预置给定输入端连接，当所述第一运算放大器的输出端输出负电平信号时导通。

9.根据权利要求1所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述积分电路具体包括电流调节电路、第二电容及第四电阻；

所述电流调节电路与第四电阻的一端连接，第四电阻的另一端通过第二电容接地，还与第一对比电路连接，输出电流调节信号。

10.根据权利要求1所述的抗偏磁电路，其特征在于，所述反馈电路具体包括峰值保持电路及电流取样电路；

所述峰值保持电路包括第三二极管、第三电阻及第三电容；

所述电流取样电路的输出端与所述第三三极管的正极连接，所述第三三极管的负极与所述第三电阻及第二电容的一端连接，还通过第七电阻与所述第一对比电路连接；所述第三电阻及第三电容的另一端接地；

当出现偏磁时，所述电流取样电路的输出端输出电压升高。