CN215813381U - 一种高功率高射频发射电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种高功率高射频发射电路，所述高功率高射频发射电路包括：电源滤波电路，电源滤波电路用于对外部输入的供电电源进行滤波处理；升压电路，升压电路与电源滤波电路连接，用于对供电电源进行升压处理，得到升压电源；输入滤波电路，输入滤波电路用于对外部输入的正弦波进行滤波处理；功率放大电路，功率放大电路与输入滤波电路连接，用于对正弦波进行功率放大处理；功率输出电路，功率输出电路与升压电路、功率放大电路连接，用于获取升压电源与供电电源的压差，并且基于压差对正弦波进行高频发射。本实用新型通过增加升压电路，能够提高高频输出功率，并且由于升压电路结构简单，成本较低，因此能够被广泛使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频发射电路领域，特别是涉及一种高功率高射频发射电路。
背景技术
在金属检测领域和仪器仪表领域，经过会涉及到高频发射电路和相应的接收电路。当高频发射电路的发射功率越大时，接收电路的接收器信号越强，抗干扰能力也越强，从而灵敏度也越高。
为了满足安全及生产制造的便利性，现有高频发射电路的供电电源普遍采用﹢5V和±15V三电压的结构，﹢5V电源电压主要用于核心控制电路，±15V电源电压主要用于信号发射和信号处理电路；±15V电源电压在实际的使用过程中，明显感觉电压偏低，±15V电源电压到发射线圈上的实际输出电压也不超过20Vpp，因此使得高频发射电路的灵敏度偏低。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种高功率高射频发射电路，用于解决现有技术中发射电路存在的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种高功率高射频发射电路，所述高功率高射频发射电路包括：
电源滤波电路，所述电源滤波电路用于对外部输入的供电电源进行滤波处理；
升压电路，所述升压电路与电源滤波电路连接，用于对供电电源进行升压处理，得到升压电源；
输入滤波电路，所述输入滤波电路用于对外部输入的正弦波进行滤波处理；
功率放大电路，所述功率放大电路与输入滤波电路连接，用于对正弦波进行功率放大处理；
功率输出电路，所述功率输出电路与升压电路、功率放大电路连接，用于获取升压电源与供电电源的压差，并且基于压差对正弦波进行高频发射；
直流偏置电路，所述直流偏置电路与功率输出电路连接，用于对功率输出电路进行直流偏置处理。
于本实用新型的一实施例中，所述输入滤波电路包括：
电阻R16、电阻R11、电容C1；所述电阻R16的一端接入正弦波，另一端分别经过电阻R11、电容C1接地。
于本实用新型的一实施例中，所述功率放大电路包括：
电容C11、电阻R22、电阻R14、电阻R15、电容C10、运算放大器U28、滑动电阻W2；所述运算放大器U28的第3引脚经过电容C11与电阻R16连接，接入正弦波；所述运算放大器U28的第3引脚输出经过功率放大处理的正弦波。
于本实用新型的一实施例中，所述升压电路包括：
升压芯片U2、电感L1、二极管D9、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电容C14、电容C15、电容C16；所述升压芯片U2的第4引脚接入供电电源，所述升压芯片U2的第3引脚输出升压电源。
于本实用新型的一实施例中，所述功率输出电路包括：
变压器T2、三极管Q1、三极管Q2、变压器T1、发射线圈L2；所述变压器T2初级绕组的一端与运算放大器U28的第6引脚连接，所述变压器T2次级绕组两端分别与三极管Q1和三极管Q2基级连接，所述三极管Q1集电极与变压器T1的第2引脚连接，所述三极管Q2集电极与变压器T1的第4引脚连接，所述变压器T1的第3引脚接入升压电源，所述变压器T1的第6引脚和第7引脚分别与发射线圈L2两端连接。
于本实用新型的一实施例中，所述供电电源的电压为±15V，所述升压电源为+60V。
如上所述，本实用新型的一种高功率高射频发射电路，具有以下有益效果：本实用新型通过增加升压电路，能够提高高频输出功率，并且由于升压电路结构简单，成本较低，因此能够被广泛使用。
附图说明
图1显示为本实用新型实施例中公开的发射电路的部分电路图。
图2显示为本实用新型实施例中公开的升压电路的电路图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
本实用新型提供一种高功率高射频发射电路，所述高功率高射频发射电路包括：
电源滤波电路，所述电源滤波电路用于对外部输入的供电电源进行滤波处理；
升压电路，所述升压电路与电源滤波电路连接，用于对供电电源进行升压处理，得到升压电源；
输入滤波电路，所述输入滤波电路用于对外部输入的正弦波进行滤波处理；
功率放大电路，所述功率放大电路与输入滤波电路连接，用于对正弦波进行功率放大处理；
功率输出电路，所述功率输出电路与升压电路、功率放大电路连接，用于获取升压电源与供电电源的压差，并且基于压差对正弦波进行高频发射；
直流偏置电路，所述直流偏置电路与功率输出电路连接，用于对功率输出电路进行直流偏置处理。
请参阅图1，所述电源滤波电路包括：
电阻R20、电阻R21、电容C7、电容C8、电容3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C17，用于对供电电源起到滤波作用。
请参阅图1，所述输入滤波电路包括：
电阻R16、电阻R11、电容C1；所述电阻R16的一端接入正弦波，另一端分别经过电阻R11、电容C1接地。
请参阅图1，所述功率放大电路包括：
电容C11、电阻R22、电阻R14、电阻R15、电容C10、运算放大器U28、滑动电阻W2；所述运算放大器U28的第3引脚经过电容C11与电阻R16连接，接入正弦波；所述运算放大器U28的第3引脚输出经过功率放大处理的正弦波。
其中，滑动电阻W2用于输出直流校准，经过功率放大处理的正弦波用于推动变压器T2。
请参阅图2，所述升压电路包括：
升压芯片U2、电感L1、二极管D9、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电容C14、电容C15、电容C16；所述升压芯片U2的第4引脚接入供电电源，所述升压芯片U2的第3引脚输出升压电源。
其中，电阻R4和电容C16组成软启动单元，能够减少开机上电时的电压冲击；升压芯片U2、电感L1和二极管D9组成升压单元，能够对供电电源进行升压处理；电阻R9和电阻R3组成输出控制单元，能够控制升压电源的电压；电容C14和电容C15组成滤波单元，能够对升压电源进行滤波处理。
请参阅图1，所述功率输出电路包括：
变压器T2、三极管Q1、三极管Q2、电阻R5、电阻R6、变压器T1、发射线圈L2；所述变压器T2初级绕组的一端与运算放大器U28的第6引脚连接，所述变压器T2次级绕组两端分别与三极管Q1和三极管Q2连接，所述三极管Q1集电极与变压器T1的第2引脚连接，所述三极管Q2集电极与变压器T1的第4引脚连接，所述变压器T1的第1引脚外接谐振电容CX1，所述变压器T1的第5引脚外接谐振电容CX2；所述变压器T1的第3引脚接入升压电源，所述变压器T1的第6引脚和第7引脚分别与发射线圈L2两端连接；
其中，电阻R5、电阻R6为负反馈电阻，起到稳定电路的作用。
请参阅图1，所述直流偏置电路包括：
电阻R8、电容C13、二极管D1、二极管D2、二极管D3，用于对三极管Q1、三极管Q2进行直流偏置处理，降低交越失真。
本实用新型的工作原理如下：
通过端口P1接入±15V供电电源和6.6Vpp正弦波；6.6Vpp正弦波首先经过输入滤波电路进行滤波处理，然后经过功率放大电路进行功率放大处理，进而推动功率输出电路的三极管Q1和三极管Q2，并且最终在变压器T1的第6引脚和第7引脚输出正弦的电磁波作用于发射线圈L2，由发射线圈L2进行高频发射。
现有技术是在在变压器T1的第3引脚接入﹢15V供电电源，这种情况下，变压器T1输入端(第2引脚和第4引脚)的最高电压为30Vpp，在实际使用过程中，即使变压器T1的第6引脚和第7引脚增加线圈的圈数，也不能提高发射线圈L2的功率输出，由于整个电路内阻抗的关系，因此发射线圈L2功率输出也最多为12Vpp。
本实用新型通过增加升压电路，对+15V供电电源进行升压处理，得到+60V升压电源；并且将+60V升压电源接入变压器T1的第3引脚，则压差为60-(-15)＝75V，压差是原来的75/30＝2.5倍；通过实践证明，在发射线圈L2功率输出约为30Vpp，根据欧姆定律，输出功率P＝U*U/R，R一定下，输出功率与电压的平方成正比的，在输出端电压是原来的30/12＝2.5倍，而功率是原来的6.25倍。
综上所述，本实用新型通过增加升压电路，能够提高高频输出功率，并且由于升压电路结构简单，成本较低，因此能够被广泛使用。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种高功率高射频发射电路，其特征在于，所述高功率高射频发射电路包括：
电源滤波电路，所述电源滤波电路用于对外部输入的供电电源进行滤波处理；
升压电路，所述升压电路与电源滤波电路连接，用于对供电电源进行升压处理，得到升压电源；
输入滤波电路，所述输入滤波电路用于对外部输入的正弦波进行滤波处理；
功率放大电路，所述功率放大电路与输入滤波电路连接，用于对正弦波进行功率放大处理；
功率输出电路，所述功率输出电路与升压电路、功率放大电路连接，用于获取升压电源与供电电源的压差，并且基于压差对正弦波进行高频发射；
直流偏置电路，所述直流偏置电路与功率输出电路连接，用于对功率输出电路进行直流偏置处理。
2.根据权利要求1所述的一种高功率高射频发射电路，其特征在于，所述输入滤波电路包括：电阻R16、电阻R11、电容C1；所述电阻R16的一端接入正弦波，另一端分别经过电阻R11、电容C1接地。
3.根据权利要求2所述的一种高功率高射频发射电路，其特征在于，所述功率放大电路包括：电容C11、电阻R22、电阻R14、电阻R15、电容C10、运算放大器U28、滑动电阻W2；所述运算放大器U28的第3引脚经过电容C11与电阻R16连接，接入正弦波；所述运算放大器U28的第3引脚输出经过功率放大处理的正弦波。
4.根据权利要求3所述的一种高功率高射频发射电路，其特征在于，所述升压电路包括：升压芯片U2、电感L1、二极管D9、电阻R3、电阻R4、电阻R9、电容C14、电容C15、电容C16；所述升压芯片U2的第4引脚接入供电电源，所述升压芯片U2的第3引脚输出升压电源。
5.根据权利要求4所述的一种高功率高射频发射电路，其特征在于，所述功率输出电路包括：变压器T2、三极管Q1、三极管Q2、变压器T1、发射线圈L2；所述变压器T2初级绕组的一端与运算放大器U28的第6引脚连接，所述变压器T2次级绕组两端分别与三极管Q1和三极管Q2基级连接，所述三极管Q1集电极与变压器T1的第2引脚连接，所述三极管Q2集电极与变压器T1的第4引脚连接，所述变压器T1的第3引脚接入升压电源，所述变压器T1的第6引脚和第7引脚分别与发射线圈L2两端连接。
6.根据权利要求1所述的一种高功率高射频发射电路，其特征在于，所述供电电源的电压为±15V，所述升压电源为+60V。
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