CN107276403A - 一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 - Google Patents
一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107276403A CN107276403A CN201710425028.3A CN201710425028A CN107276403A CN 107276403 A CN107276403 A CN 107276403A CN 201710425028 A CN201710425028 A CN 201710425028A CN 107276403 A CN107276403 A CN 107276403A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copped wave
- transformer
- pulse signal
- signal
- wave pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器，包括电源变压器和信号隔离变压器，所述电源变压器提供斩波脉冲信号控制信号隔离变压器的斩波管，所述斩波管的斩波脉冲信号输入端与电源变压器之间设置有钳位电路，所述钳位电路使斩波管输入信号的高电压大于斩波管的导通电压且使斩波管输入信号的低电压小于斩波管的夹断电压。其利用钳位电路对信号隔离变压器的斩波脉冲信号顶部或者底部进行钳位，保证信号隔离变压器的斩波管的可靠关断和导通，提高测量的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及变压器耦合隔离放大器领域，具体涉及一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器。
背景技术
变压器耦合隔离放大器由两部分组成，电源变压器和信号隔离变压器。电源变压器除了提供隔离放大器所需的电源以外，还提供所需的斩波调制解调信号来控制N或者P沟道场效应管开关，完成调制和解调。信号隔离变压器的主要作用是传送斩波调制后的信号，起耦合和隔离作用。
现有的变压器耦合隔离放大器斩波调制/解调电路如图1所示，电源/方波震荡器产生的方波，经变压器耦合后，分别控制斩波调制/解调的JFET斩波管的通断，完成对输入信号的斩波调制/解调。以NJFET为例，假定NJFET的夹断电压为-Vp，从变压器出来的方波Vt分别加至JFET的控制栅极G上，当Vt＞-Vp时，JFET导通；当Vt＜-Vp时，JFET关断。从而完成了对信号Vi的斩波调制/解调。但是，变压器出来的方波信号Vt，在加至斩波管的G极之前，即斩波信号在传输过程中，受电路干扰，特别是低频干扰的影响，叠加低频信号，引起斩波信号的变形与失真，如图2所示，这时，JFET不能可靠的关断与导通，最终导致需要测量的结果出现误差。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题提供一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器，利用钳位电路对信号隔离变压器的斩波脉冲信号顶部或者底部进行钳位，保证信号隔离变压器的斩波管的可靠关断和导通，提高测量的准确性。
本发明通过下述技术方案实现：
一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器，包括电源变压器和信号隔离变压器，所述电源变压器提供斩波脉冲信号控制信号隔离变压器的斩波管，所述斩波管的斩波脉冲信号输入端与电源变压器之间设置有钳位电路，所述钳位电路使斩波管输入信号的高电压大于斩波管的导通电压且使斩波管输入信号的低电压小于斩波管的夹断电压。发明人在多年的工作中，针对现有变压器隔离放大器在干扰环境测量结果不准确的问题进行研究，发现存在该问题的原因之一为信号干扰导致斩波管不能有效的关断和导通。继而发明人针对该原因进行研究，利用钳位电路对斩波管的输入信号进行钳位，从而有效保证斩波管的有效关断和导通，从而提高了测试的精度。斩波管的输入信号既包括电源变压器输出的斩波脉冲信号，也包括 干扰信号，即如图2所示的信号。
作为优选，所述钳位电路包括电容充电电路和连接在电容充电电路后端的钳位二极管。采用本方案的钳位电路，尤其是工作在恶劣电磁环境的状况下，其抗干扰性得以大幅度提高。主要表现在叠加有干扰信号后，不一定是正弦波信号，现场可能更复杂，不加钳位电路，会导致斩波管不能正确的通、断，斩波器不能实现正确的斩波功能，最终导致所需结果出现不稳定和错误。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明利用钳位电路对斩波管的输入信号进行钳位，使斩波管输入信号的高电压大于斩波管的导通电压且使斩波管输入信号的低电压小于斩波管的夹断电压，有效保证斩波管的有效关断和导通，从而提高了测试的精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为现有的变压器隔离放大器斩波调制/解调电路。
图2是斩波脉冲信号叠加干扰信号后的信号图，其中，横坐标为时间，纵坐标为电压幅值。
图3是场效应管为N型场效应管时，本发明的电路原理图。
图4是场效应管为P型场效应管时，本发明的电路原理图。
图5是采用N型场效应管作为斩波管时的钳位电路输出信号图，其中，横坐标为时间，纵坐标为电压幅值。
图6是采用P型场效应管作为斩波管时的钳位电路输出信号图，其中，横坐标为时间，纵坐标为电压幅值。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器，包括依此连接的电源变压器、钳位电路和信号隔离变压器，电源变压器提供斩波脉冲信号控制信号隔离变压器的斩波管，钳位电路对斩波管的输入信号进行处理，钳位电路使斩波脉冲信号的高电压大于斩波管的导通电压并使斩波脉冲信号的低电压小于斩波管的夹断电压。
实施例2
本实施例在上述实施例思想的基础上做了对钳位电路做了研究。
钳位电路包括电容充电电路和连接在电容充电电路后端的钳位二极管。针对信号隔离变压器的斩波管类型的不同，采用不同的钳位电路结构。
具体的，如图3所示，若斩波管为N型场效应管，则钳位电路包括连接在电源变压器斩波脉冲信号输出端和场效应管之间的电容C、阳级连接在场效应管栅极且阴极接地的钳位二极管。采用此电路钳位电路，当斩波脉冲叠加有干扰信号后，由于有钳位电路的作用，使得斩波脉冲经过箝位电路以后，斩波脉冲的高电压始终箝位在0电平附近，保证了受斩波控制脉冲场效应管的可靠通断，提高了抗干扰性，提高了测试精度。采用该电路，钳位电路的输入输出出波形如图5所示。
如图2所示，当受到干扰的斩波控制信号Vt，其峰峰值假设为Vt＝(-Vp±Vs)，Vs为叠加的干扰信号。进入钳位电路时：
输入斩波信号正半周，二极管导通，输入电压对电容C充电，由于充电时间常数Vt＝C*rd，非常小，根据斩波频率选择合适的C值，一般几十nF到几百nF之间,rd为二极管正向导通电阻，很快完成充电过程。此时，电容上的电压充至：Vc＝(Vp±Vs)左正，右负，此时加到JFET栅极上的电压由于二极管导通，近似成为Vg＝0伏。
负半周，二极管截止，此时，电容C主要通过二极管的漏电电流和JFET的栅极电流进行放电，由于两者数值都小到可以忽略的地步，电容上的充点电压基本保持不变，此时，加在JFET栅极上的电压，是输入电压与电容上的电压的代数和：Vg＝Vc+Vt。
当正半周再次到来时，二极管再次导通，由于电容C上的充电电压放电损失很小，所以很快充满。输出，由于二级管导通，仍然得到：Vg＝0。
不断重复上面的过程，经过钳位电路以后，输入信号的高电平都被钳位到了0电平附近。其波形如图5所示：
如图4所示，若斩波管为P型场效应管，则钳位电路包括连接在电源变压器斩波脉冲信号输出端和场效应管之间的电容C和阴级连接在场效应管栅极且阳极接地的钳位二极管。其原理与4相同，其输出波形如图6所示。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器耦合隔离放大器，包括电源变压器和信号隔离变压器，所述电源变压器提供斩波脉冲信号控制斩波管，其特征在于，所述斩波管的斩波脉冲信号控制输入端与电源变压器之间设置有钳位电路，所述钳位电路使斩波管输入信号的高电压大于斩波管的导通电压且使斩波管输入信号的低电压小于斩波管的夹断电压。
2.根据权利要求1所述的一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器耦合隔离放大器，其特征在于，所述钳位电路包括电容充电电路和连接在电容充电电路后端的钳位二极管。
3.根据权利要求1所述的一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器耦合隔离放大器，其特征在于，所述斩波管为N型场效应管，所述钳位电路包括连接在电源变压器斩波脉冲信号输出端和场效应管之间的电容C和阳级连接在场效应管栅极的钳位二极管，所述钳位二极管的阴极接地。
4.根据权利要求1所述的一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器耦合隔离放大器，其特征在于，所述斩波管为P型场效应管，所述钳位电路包括连接在电源变压器斩波脉冲信号输出端和场效应管之间的电容C和阴级连接在场效应管栅极的钳位二极管，所述钳位二极管的阳极接地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710425028.3A CN107276403A (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710425028.3A CN107276403A (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107276403A true CN107276403A (zh) | 2017-10-20 |
Family
ID=60067366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710425028.3A Pending CN107276403A (zh) | 2017-06-06 | 2017-06-06 | 一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107276403A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124761A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Aisin Seiki Co Ltd | 安定化電源装置 |
| CN101867365A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-20 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种直流正负双极信号隔离转换成单极性信号的电路 |
| CN104617780A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-05-13 | 北京新雷能科技股份有限公司 | 副边有源箝位电路及正激变换器 |
| CN204578353U (zh) * | 2015-02-26 | 2015-08-19 | 张家港市华为电子有限公司 | 电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路 |
-
2017
- 2017-06-06 CN CN201710425028.3A patent/CN107276403A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007124761A (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Aisin Seiki Co Ltd | 安定化電源装置 |
| CN101867365A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-10-20 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种直流正负双极信号隔离转换成单极性信号的电路 |
| CN204578353U (zh) * | 2015-02-26 | 2015-08-19 | 张家港市华为电子有限公司 | 电动汽车用直流变换器中的次级整流吸收电路 |
| CN104617780A (zh) * | 2015-03-05 | 2015-05-13 | 北京新雷能科技股份有限公司 | 副边有源箝位电路及正激变换器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104049136A (zh) | 一种高压电池组系统隔离总电压和绝缘电阻检测电路及其检测方法 | |
| CN204389589U (zh) | 动力电池的绝缘电阻的检测装置 | |
| CN104330583A (zh) | 一种航空发动机转速信号的采集电路 | |
| CN205283106U (zh) | 一种高频高压发生器及其功率模块驱动器 | |
| CN106888006A (zh) | 信号峰值检测装置 | |
| CN105137292A (zh) | 用于高压电缆故障定位的直流信号智能采集装置 | |
| CN103454581A (zh) | 一种接触器性能测试设备 | |
| CN103063905A (zh) | 一种单体电池电压隔离检测系统 | |
| CN203299260U (zh) | 一种可以采集窄脉冲峰值的电路 | |
| CN103344851A (zh) | GaN HEMT微波功率器件脉冲直流测试系统及方法 | |
| CN204679892U (zh) | 一种恒流电子负载控制系统 | |
| CN107276403A (zh) | 一种具有斩波脉冲信号箝位的变压器隔离放大器 | |
| CN203747395U (zh) | 一种用于led电流纹波消除电路的温度保护电路 | |
| CN209545536U (zh) | 一种固态雷达中固态功放电压时序保护电路 | |
| CN107525961A (zh) | 交流信号过零点检测装置 | |
| CN208890774U (zh) | 一种提高负载开关稳定性的电路结构 | |
| CN107703351A (zh) | 一种大动态微电流检测电路 | |
| CN103869144A (zh) | 一种隔离电压采样电路 | |
| CN116679181A (zh) | 功率器件动态导通电阻的测试装置和方法 | |
| CN106357241A (zh) | 一种基于反相器电路的方波发生器 | |
| CN203595790U (zh) | 无源开关隔离检测装置 | |
| CN109839561B (zh) | 一种具有状态检测功能的开关信号采集电路 | |
| CN104931136A (zh) | 一种基于宽脉冲触发的移相式高灵敏度红外线探测系统 | |
| CN212649440U (zh) | 一种模拟信号隔离采样电路及其应用电路 | |
| CN203433402U (zh) | 脉冲数字功放电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171020 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |