CN1211856A - 功率放大器 - Google Patents

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谢大新
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/24—Magnetic cores

Abstract

本发明涉及一种功率放大器,由铁芯回路、绕组和外壳等组成。放大器功率输出级是由一个一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯和沿径向围绕其内、外周边,相对于励磁级铁芯为局部非闭合状的线圈及附加了属于功率输出绕组的软磁质闭合铁芯回路构成。本发明的优点:直接利用电磁能获得电能,耗能小;结构简单、便于制造;无环境污染;应用范围广泛。

Description

功率放大器
本发明涉及一种功率放大器，它是励磁极和功率输出级组成。国际专利分类号为：H01F 7/00。
目前常见的电动势源，除电池外均为各类发电机。例如：火力、水力、柴油、汽油发电机等。它们都是利用电磁感应规律将热能、水能、机械能等转化为电能。91222375.8号中国实用新型专利公开了一种“高功能饼式线圈”，该专利所提供的高功线圈，改变传统饼式线圈以大的水平油(气)道为主的散热结构，提出一种没有或仅有几个水平油(气)道，而以纵向(轴向)油(气)道为主进行散热的新型结构，从而成倍地提高了油(气)道的散热效率，提高了线圈截面内导电材料的填充系数。91222615.3号中国实用新型专利公开了一种“电容补偿变压器”，适用于感性负荷的供电场合。该实用新型专利包括铁心、绕组，外壳等，其结构特征是：在外壳内还置有使用时能与绕组提供容性输出的电容器。这两项专利虽然各有特色，但就其铁心的形状和线圈的绕法均未有突破。因此，在能量的转换过程中，有一部分能量以其他的形式消耗了，能量转换效率低。
本发明的目的正是为了解决现有技术中的不足之处，而提出了一种功率放大器，它通过对磁芯形状和绕线形式的改变，可使能量转换的效率大为提高，而且制造简单。
本发明的目的是这样实现的：
功率放大器，由铁心回路、绕组和外壳等组成。放大器功率输出级是由一个一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯和沿径向围绕其内、外周边，相对于励磁级铁芯为局部非闭合状线圈及附加了属于功率输出绕组的软磁质柱和软磁质板闭合回路构成。
本发明的目的还可以通过以下步骤进一步完善：
功率放大器的一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯是由桶状软磁质片叠加而成，每片之间涂有绝缘漆或附有其他绝缘材料，其长度要稍短于励磁级软磁质柱的长度，内径要在绕有绕组后，仍可顺利地套在励磁级的软磁质柱上，并且间隔均匀。
本发明共有5附图，其中图1为本发明的最佳实施例，亦可做说明书摘要的附图。
图1、本发明的结构示意图；
图2、励磁级铁芯回路的俯视图；
图3、励磁级铁芯回路的示意图；
图4、功率输出级的铁芯回路的俯视图；
图5、功率输出级的铁芯回路的示意图。
本发明与现有技术相比具有如下优点：①直接利用电磁能获得电能，耗能小；②结构简单、便于制造；③无环境污染；④应用范围广泛。
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述。
本发明的功率放大器是通过改革变压器次级绕组的传统绕线方式，使功率输出绕组中产生感生电动势的局部线圈相对于励磁级铁芯是非闭合状的，同时在该功率输出绕组中另外增加了起磁屏蔽和产生磁通双重作用的完全独立的闭合软磁质铁芯回路。当变压器的励磁级，即功率放大器的励磁级通有交变励磁电流产生磁通后，在局部非闭合状功率输出绕组中产生电动势。因功率放大器的励磁绕组和功率输出绕组均有各自相互独立的软磁质铁芯回路，功率输出绕组相对于励磁级绕组产生的交变磁通是非闭合状的。所以可大大提高电磁能的转换效率。
本发明的最佳实施例如图1所示，功率放大器，由铁心回路4、6、7、绕组5和外壳等组成，放大器功率输出级是由一个一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯4和沿径向围绕其内、外周边，相对于励磁级铁芯为局部非闭合状线圈5及附加了属于功率输出绕组的软磁质柱6和软磁质板7闭合回路构成。
本发明的功率放大器的输出绕组，因采用了相对于励磁级铁芯为局部非闭合状线圈及附加了属于功率输出绕组的闭合软磁质铁芯回路结构。所以可将功率放大器的制造过程分为：励磁级的制造和功率输出级的制造两部分。
一、功率放大器励磁级的制造
如图2、图3所示，它可近似地看做是变压器的制造过程，所不同的是，在闭合铁芯回路中只有励磁绕组。其结构为：
两个长度、宽度、高度相同，所用软磁材料性能相同的软铁磁质板1。
两个长度、截面积相同，所用软磁材料性能相同的软铁磁质柱2。该柱2是用软铁磁质片叠加而成。其横截面可以是正方形、长方形、椭圆形、圆形和近似圆的多棱形。其中一个用于套装励磁线圈，另一个用于套装局部非闭合功率输出绕组和功率输出级闭合铁芯回路。
一组励磁线圈3
将励磁绕组3套在一个软磁质柱2上，再将两个软磁质柱2的上下两端和软磁质板1的上板、下板分别固定，构成闭合磁路，成为励磁级。
二、放大器功率输出级的制造
如图4、图5所示，功率输出级因有完全独立的闭合软铁磁质回路和功率输出线圈。若忽略它与励磁级软磁质柱2的形状差异，它也可近似地看做是变压器的制造过程，与励磁级一样，在闭合铁芯回路中只有励磁绕组。其结构为：
一个一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯4，由桶状软磁质片叠加而成，每片之间涂有绝缘漆或附有其他绝缘材料。因为要套在励磁级的软磁质柱2上，其长度要稍短于软磁质柱2的长度，内径要在绕有绕组后，仍可顺利地套在励磁级的软磁质柱2上，并且间隔均匀。其外径尺寸和横截面积应根据所需磁屏蔽软磁质片的叠加厚度和所需要磁通的大小来决定。其横截面近似于马蹄形或非闭合圆环形。
局部非闭合功率输出线圈5。其绕线走向沿开口桶状的软磁质铁芯的外径、开口、内径、开口循环往复进行，均匀绕在桶壁的内侧和外侧，如图所示。从其横截面看，它是一个内环与外环相连的闭合线圈。其产生电动势的内环线圈和外环导线相对于励磁级铁芯是非闭合的。
一个软磁质柱6，由软磁质片堆迭而成。其长度等于或大于开口桶状的软磁质铁芯4的长度，其横截面积等于开口桶状的软磁质铁芯的横截面积，所用的软磁质片的性能与桶状的软磁质铁芯的性能相同。横截面可以是正方形、长方形、椭圆形、圆形和近似圆的多棱形。
两个长度、宽度、高度相同，所用软磁材料性能相同的软磁质板7，其一端用于固定开口桶状的软磁质铁芯4，另一端用于固定软磁质柱。连接面的尺寸分别与桶、柱的端面相同。
将局部非闭合功率输出线圈5套在开口桶状的软磁质铁芯4上，再将开口桶状的软磁质铁芯4和软磁质柱6的上下两端固定在软磁质板7上，构成闭合铁芯回路，成为功率输出级。
如输出功率较大，可在桶状的软磁质铁芯4和功率输出绕组中加装冷却系统。
三、将功率输出级的局部非闭合绕组和软磁质铁芯回路一起套在励磁级的软磁质柱上，使励磁级和功率输出级均单独构成闭合铁芯回路。将它们固定在一个共同的底座上，盖上外壳，引出导线，即成为功率放大器。当励磁级通有交变电流时，在功率输出级的非闭合绕组中产生电动势。如有必要，功率输出级的软磁质柱还可以成为再下一级功率输出级局部非闭合绕组和开口桶状的软磁质铁芯的结合部。功率输出级构成的闭合铁芯磁路，又可相对看成是再下一级功率输出级的励磁级。

Claims (3)

1、一种功率放大器，由铁心回路(4)、绕组(5)和外壳等组成，其特征在于：放大器功率输出级是由一个一侧开口的中空的桶状的软磁质励磁铁芯(4)和沿径向围绕其内、外周边，相对于励磁级铁芯为局部非闭合状线圈(5)及附加了属于功率输出绕组的软磁质柱(6)和软磁质板(7)闭合回路构成。
2、根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于：所说的一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯(4)是由桶状软磁质片叠加而成，每片之间涂有绝缘漆或附有其他绝缘材料。
3、根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于：所说的一侧开口的中空的桶状的软磁质铁芯(4)的长度要稍短于励磁级软磁质柱(2)的长度，内径要在绕有绕组后，仍可顺利地套在励磁级的软磁质柱(2)上，并且间隔均匀。
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