CN1269634A - 功率放大器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种功率放大器,其中功率输出级是由二个一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯、二个沿径向围绕在该软磁质铁芯的内外周壁上且相对于励磁级的横截面是乒乓球拍状的软磁质柱为局部非闭合状的线圈、两个分别与该软磁质铁芯的上下两端相连的软磁质板构成的一闭合回路,该功率输出级通过该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯套连在该励磁级的二软磁质柱上。本发明的优点:耗能小;结构简单;无环境污染;应用范围广泛。

Description

功率放大器

本发明涉及一种包括有励磁极和功率输出级的功率放大器。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。97116434.7号中国发明专利申请公开了一种“功率放大器”，该专利申请所说的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筒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。由于在结构上存在一定缺陷，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。

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，它改变了励磁级软磁质柱的结构，并且在功率输出级中增加了软磁质铁芯和线圈，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：

一种功率放大器，由底座、固定在该底座上的励磁级和功率输出级、及外壳等组成。其中功率输出级是由二个一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯、二个沿径向围绕在该软磁质铁芯的内外周壁上且相对于励磁级的铁芯为局部非闭合状的线圈、两个分别与该软磁质铁芯的上下端相连的软磁质板构成的一闭合回路，该功率输出级通过该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯套连在该励磁级的二个软磁质柱上，二个软磁质柱的长度、截面积相同，所用软磁材料性能相同，其横截面近似于乒乓球拍的形状，其凸出部的半径不小于局部非闭合状线圈的半径。

本发明的目的还可以通过以下步骤进一步完善：功率放大器的功率输出级中该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯是由多个一侧开口的圆筒状软磁质片叠加而成，各片之间涂有绝缘漆或附有其他绝缘材料；功率输出级中该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯的长度要稍短于励磁级的软磁质柱的长度，内径大小需使能在绕有线圈后，仍可顺利地套在该励磁级的软磁质柱上，并且各片的间隔均匀；功率输出级中该一侧开口的中空的圆筒状软磁质铁芯和局部非闭合状的线圈中加装有冷却系统。

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。

本发明的工作原理为：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，同时在该功率输出级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，在在功率输出级的局部非闭合状线圈中产生电动势。因功率放大器的励磁级和功率输出级均有各自相互独立的软磁质铁芯回路，功率输出级线圈相对于励磁级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，由底座(图中未示出)、固定在该底座上的励磁级、功率输出级和外壳(图中未示出)等组成，其中功率输出级是由二个一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯1、二个沿径向围绕在该软磁质铁芯1的内外周壁上且相对于励磁级的铁芯6为局部非闭合状线圈2、二个分别与软磁质铁芯1的两端相连的软磁质板3构成的一闭合回路，该功率输出级通过该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯1套连在该励磁级的二软磁质柱6上。

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并附连有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、功率输出级的制造及两者的连接固定三部分。

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级。其结构为：

具有两个长度、宽度、高度相同，两端开有弧形凹槽，其横截面为矩形，所用软磁材料性能相同的软铁磁质板4，用于套装励磁线圈5。

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6。该柱6是用软铁磁质片叠加而成。其横截面近似于乒乓球拍的形状，其凸出部的半径不小于局部非闭合状线圈2的半径。均用于套装功率输出级的该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯1和其具有的沿径向围绕在其内外周壁上且相对于励磁级的铁芯6为局部非闭合状的线圈2。

将二组励磁线圈5绕在二软磁质板4上，再将两个软磁质柱6的上下两端的圆弧形侧面和二软磁质板4的弧形凹槽分别固定，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。若忽略它与励磁级的软磁质柱6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：

具有二个一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯1，由多个一侧开口的圆筒状软磁质片叠加而成，各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6上，其长度要稍短于该软磁质柱6的长度，具有的内径大小要在绕有线圈2后，仍可顺利地套在励磁级的软磁质柱6上，并且各片的间隔均匀。其内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来决定。其横截面为非闭合圆环形。

二个局部非闭合功率输出线圈2，其以开口圆筒状的软磁质铁芯1的外壁、开口、内壁、开口的顺序沿径向循环往复地进行缠绕，均匀绕在筒壁的内侧和外侧上，如图4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的铁芯6是非闭合的。

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3，分别用于连接固定开口筒状的软磁质铁芯1的上下两端。

将局部非闭合功率输出线圈2绕在开口筒状的软磁质铁芯1上，再将开口筒状的软磁质铁芯1上下两端固定在软磁质板3上，构成闭合铁芯回路，成为功率输出级。

如输出功率较大，可在筒状的软磁质铁芯1和功率输出线圈2中加装冷却系统。

三、励磁级和功率输出级两者的固定

将功率输出级套连在励磁级的软磁质柱6上，即将套有非闭合功率输出线圈2的软磁质铁芯1套在励磁级的软磁质柱6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，即构成本发明的功率放大器。当励磁级通有交变电流时，在功率输出级的非闭合线圈2中产生电动势。

Claims (4)

1、一种功率放大器，由底座、固定在该底座上的励磁级和功率输出级及外壳等组成，其特征在于：功率输出级是由二个一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯(1)、二个沿径向围绕在该软磁质铁芯(1)的内外周壁上且相对于励磁级的铁芯为局部非闭合状的线圈(2)、两个分别与该软磁质铁芯(1)的上下端相连的软磁质板(3)构成的一闭合回路，该功率输出级通过该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯(1)套连在该励磁级的二个软磁质柱(6)上，二个软磁质柱(6)的长度、截面积相同，所用软磁材料性能相同，其横截面近似于乒乓球拍的形状，其凸出部的半径不小于局部非闭合状线圈(2)的半径。

2、根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于：所说的功率输出级中该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯(1)是由多个一侧开口的圆筒状软磁质片叠加而成，各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：所说的功率输出级中该一侧开口的中空的圆筒状的软磁质铁芯(1)的长度要稍短于励磁级的软磁质柱(6)的长度，内径大小需使能在绕有线圈后，仍可顺利地套在该励磁级的软磁质柱(6)上，并且各片的间隔均匀。

4、根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于：所说的功率输出级中该一侧开口的中空的圆筒状软磁质铁芯(1)和局部非闭合状的线圈(2)中加装有冷却系统。

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