CN201307847Y - 一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源 - Google Patents

一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源 Download PDF

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赖道松
王庆东
熊英铭
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Shenzhen Kingsine Electric Automation Co., Ltd.
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Abstract

本实用新型涉及一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源，其包括接收计算机控制信号并对其进行放大的程控放大器、与程控放大器连接受程控放大信号控制的交流调压模块、与交流调压模块连接对其交流输出进行整流的整流滤波模块、与程控放大器连接用于将小信号电压放大到所需固定电压的功率放大电路，功率放大电路还连接到为其提供直流电压输入的整流滤波模块。一般的供电电源不能跟随其输出电压而变化，导致效率很低。当输出的电压上升或下降时，直流电源电压的工作电压随着上升或下降，使输出功放管的压降降到最小，从而大大提高功放的效率和零件的可靠性。本实用新型能达到高效跟踪的目的，具有成本低、跟踪速度快、简单可靠及输出功率大的特点。

Description

一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源
技术领域
本实用新型涉及供电电源，更具体地说，涉及一种可程控调节的采用功率放大电路的高效跟踪供电电源。
背景技术
高效跟踪供电电源通常用于标准源及继电保护测试系列装置，还有电力公司、电厂用作检验电流、电压表及继电保护。一般电流的电压输出，供电电源不能跟随其输出电压而变化，这样导致效率很低。总之，现有的供电电源存在成本高、跟踪速度慢、复杂且可靠性不高以及输出功率小的缺点。因此，设计一种新型的高效跟踪供电电源来提高供电电源的效率和可靠性是有必要的。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述供电电源存在成本高、跟踪速度慢、复杂且可靠性不高以及输出功率小的缺陷，提供一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源，其包括接收计算机控制信号并对其进行放大的程控放大器、与所述程控放大器连接受程控放大信号控制的交流调压模块、与所述交流调压模块连接对其交流输出进行整流的整流滤波模块、与所述程控放大器连接用于将小信号电压放大到所需固定电压的功率放大电路，其中所述功率放大电路还连接到为其提供直流电压输入的整流滤波模块。
在本实用新型所述的高效跟踪供电电源中，所述程控放大器包括与计算机控制信号连接的数模转换芯片IC2以及与其输出端口连接用于输出程控放大信号的运算放大器IC2B。
在本实用新型所述的高效跟踪供电电源中，所述程控放大信号为0至5V。
在本实用新型所述的高效跟踪供电电源中，所述交流调压模块包括与程控放大信号连接的移相控制电路、连接在交流输入两极之间受所述移相控制电路控制的电源同步变压器T1以及连接在交流输入的通路上受所述移相控制电路控制的主回路可控硅SCR1。
在本实用新型所述的高效跟踪供电电源中，所述功率放大电路包括运算放大器CIC5A、三极管CN1、三极管CP1及晶体管CM1，其中：所述运算放大器CIC5A与程控放大信号连接，并与三极管CN1、三极管CP1组成电压放大电路；所述晶体管CM1的漏极与所述整流滤波模块的直流输出相连，栅极与所述电压放大电路的输出相连，源极为电压输出端VOUT。
在本实用新型所述的高效跟踪供电电源中，所述功率放大电路还包括连接在所述晶体管CM1的栅极与电压输出端VOUT之间为其栅极提供限流保护的三极管CN2、以及连接在所述晶体管CM1的栅极与电压输出端VOUT之间为晶体管CM1提供过压保护的二极管CZ1。
在本实用新型所述的高效跟踪供电电源中，所述交流调压模块为单相交流调压模块。
实施本实用新型的高效跟踪供电电源，具有以下有益效果：当输出的电压上升或下降时，直流电源电压的工作电压随着上升或下降，因此当功放带上额定的负载时，使输出功放管的压降降到最小，从而大大提高功放的效率和零件的可靠性，达到高效跟踪的目的，具有成本低、跟踪速度快、简单可靠及输出功率大的特点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型的高效跟踪供电电源的系统框图；
图2是本实用新型的单相交流调压模块的原理图；
图3是本实用新型的程控放大器及功率放大电路的原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，图中示出了本实用新型的高效跟踪供电电源的系统框图。所示的供电电源包括程控放大器1、交流调压模块2、整流滤波模块3及功率放大电路4。从图中可以看出，程控放大器1与计算机控制信号连接，其接收计算机控制信号并对其进行放大。交流调压模块2与程控放大器1连接，并受程控放大信号控制，图中所示的交流调压模块2为单相交流调压模块。整流滤波模块3与交流调压模块2连接，用于对其交流输出进行整流后输出直流电压。功率放大电路4与程控放大器1连接，用于将小信号电压(即0—5V的程控电压信号)放大到所需固定电压。
所示的功率放大电路4还连接到为其提供直流电压输入的整流滤波模块3，单相交流调压模块2及整流滤波模块3的作用是给功率放大电路4提供直流电源，因为单相交流调压模块2、功率放大电路4同时与程控放大器1的程控放大信号相连，供电电源的电压大小可程控并跟随着功放电压输出VOUT的大小而变化。
如图2所示，图中示出了本实用新型的单相交流调压模块的原理图。从图中可以看出，所示的交流调压模块2包括与程控放大信号连接的移相控制电路5、连接在交流输入两极之间受移相控制电路5控制的电源同步变压器T1以及连接在交流输入的通路上受移相控制电路5控制的主回路可控硅SCR1。交流电压输入到交流调压模块2后经过程控放大信号(即0—5V的电压信号)调节后，可以得到随0—5V变化的交流输出电压。交流输出电压经过整流滤波模块3后得到功率放大电路4的直流工作电压。
如图3所示，图中示出了本实用新型的程控放大器1及功率放大电路4的原理图。程控放大器1包括与计算机控制信号连接的数模转换芯片IC2以及与其输出端口连接用于输出程控放大信号的运算放大器IC2B。计算机控制信号SSRI、CSCTL1、SCLK经反向器IC3后送至16位数模转换芯片IC2。功率放大电路4包括运算放大器CIC5A、三极管CN1、三极管CP1及晶体管CM1，其中，运算放大器CIC5A与程控放大信号连接，并与三极管CN1、三极管CP1组成电压放大电路。晶体管CM1的漏极与整流滤波模块3的直流输出相连，栅极与上述电压放大电路的输出相连，源极为电压输出端VOUT。此外，功率放大电路4还包括连接在晶体管CM1的栅极与电压输出端VOUT之间的三极管CN2，用于为其栅极提供限流保护。晶体管CM1的栅极与电压输出端VOUT之间还连接有二极管CZ1，用于为晶体管CM1提供过压保护。
根据本实用新型，当输出的电压上升或下降时，直流电源电压的工作电压随着上升或下降，因此当功放带上额定的负载时，使输出功放管的压降降到最小，从而大大提高功放的效率和零件的可靠性，达到高效跟踪的目的。本实用新型的供电电源具有成本低、跟踪速度快、简单可靠及输出功率大的特点。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡是本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种采用功率放大电路的高效跟踪供电电源，其特征在于，包括接收计算机控制信号并对其进行放大的程控放大器(1)、与所述程控放大器(1)连接受程控放大信号控制的交流调压模块(2)、与所述交流调压模块(2)连接对其交流输出进行整流的整流滤波模块(3)、与所述程控放大器(1)连接用于将小信号电压放大到所需固定电压的功率放大电路(4)，其中所述功率放大电路(4)还连接到为其提供直流电压输入的整流滤波模块(3)。
2、根据权利要求1所述的高效跟踪供电电源，其特征在于，所述程控放大器(1)包括与计算机控制信号连接的数模转换芯片IC2以及与其输出端口连接用于输出程控放大信号的运算放大器IC2B。
3、根据权利要求2所述的高效跟踪供电电源，其特征在于，所述程控放大信号为0至5V。
4、根据权利要求1所述的高效跟踪供电电源，其特征在于，所述交流调压模块(2)包括与程控放大信号连接的移相控制电路(5)、连接在交流输入两极之间受所述移相控制电路(5)控制的电源同步变压器T1以及连接在交流输入的通路上受所述移相控制电路(5)控制的主回路可控硅SCR1。
5、根据权利要求1所述的高效跟踪供电电源，其特征在于，所述功率放大电路(4)包括运算放大器CIC5A、三极管CN1、三极管CP1及晶体管CM1，其中：所述运算放大器CIC5A与程控放大信号连接，并与三极管CN1、三极管CP1组成电压放大电路；所述晶体管CM1的漏极与所述整流滤波模块(3)的直流输出相连，栅极与所述电压放大电路的输出相连，源极为电压输出端VOUT。
6、根据权利要求5所述的高效跟踪供电电源，其特征在于，所述功率放大电路(4)还包括连接在所述晶体管CM1的栅极与电压输出端VOUT之间为其栅极提供限流保护的三极管CN2、以及连接在所述晶体管CM1的栅极与电压输出端VOUT之间为晶体管CM1提供过压保护的二极管CZ1。
7、根据权利要求1所述的高效跟踪供电电源，其特征在于，所述交流调压模块(2)为单相交流调压模块。
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