開關功率放大器的制造方法
【專利摘要】開關功率放大器屬于放大器裝置【技術領域】，尤其涉及一種開關功率放大器。本發明提供一種效率高的開關功率放大器。本發明包括PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路、開關功放主電路、電流傳感器、信號調制電路，其結構要點電流傳感器、信號調制電路、PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路依次相連，驅動電路的輸出端口分別與開關功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
【專利說明】開關功率放大器【技術領域】
[0001]本發明屬于放大器裝置【技術領域】，尤其涉及一種開關功率放大器。
【背景技術】
[0002]磁懸浮推力軸承是利用電磁鐵產生可控電磁力對轉子進行軸向控制，實現軸向定位。同傳統的機械式軸承相比，磁懸浮推力軸承具有無摩擦、無磨損、無需潤滑、控制精度高等優點。近幾年來，磁懸浮推力軸承越來越多地應用于高速機床、高速離心機、儲能毪輪等領域。在磁懸浮推力軸承中，功率放大器的作用是向電磁線圈提供控制電流，以產生所需要的電磁力。磁懸浮推力軸承采用的功放有線性功率放大器和開關功率放大器。線性功率放大器一直處于放大狀態，其直流損耗大，效率低，常用于小功率場合。對功率在600w以上的應用中大多采用開關型功率放大器(簡稱開關功放)，與線性功放相比，開關功放的損耗要低的多。而開關功放多為兩電平式，即電磁線圈要么處在充電狀態，要么處在放電狀態，使得電磁線閣中流過的電流紋波大，且存在電流沖擊，使得電磁干擾嚴重。
【發明內容】
[0003]本發明就是針對上述問題，提供一種效率高的開關功率放大器。
[0004]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案，本發明包括PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路、開關功放主電路、電流傳感器、信號調制電路，其結構要點電流傳感器、信號調 制電路、PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路依次相連，驅動電路的輸出端口分別與開關功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
[0005]作為一種優選方案，本發明所述驅動電路采用IR2110驅動芯片。
[0006]作為另一種優選方案，本發明所述PWM控制電路采用TL494芯片。
[0007]本發明有益效果:本發明三電平PWM開關功放增加了續流狀態，能夠有效地減少電流紋波，并且減少了開關管的開關次數，降低了開關損耗，提高了功放的效率。電路結構簡單可靠、成本低，經過調試和測試，完全達到了磁懸浮推力軸承對控制精度的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。本發明保護范圍不僅局限于以下內容的表述。
[0009]圖1是本發明電路原理框圖。
[0010]圖2是本發明三電平PWM產生電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖所示，本發明包括PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路、開關功放主電路、電流傳感器、信號調制電路，電流傳感器、信號調制電路、PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路依次相連，驅動電路的輸出端口分別與開關功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
[0012]所述驅動電路采用IR2110驅動芯片。。IR2110采用自舉技術實現雙通道驅動，可以同時驅動500 V以內半橋電路的上下兩個IGBT。它具有體積小、集成度高、響應快、驅動能力強等優點。
[0013]所述PWM控制電路采用TL494芯片。
[0014]如圖2所示圖，上、下通道的PWM信號由TL494產生，A為比較器，用來產生方向信號當方向信號為高電平，即電磁線圈需要增大電流時，輸出I端的波形與上通道PWM波形保持一致，Tl受PWM信號控制，輸出2端的波形為高電平，T2始終處于開通狀態。當方向信號為低電平，即電磁線圈電流需要減小時，輸出I端的波形為低電平，輸出2端的波形與下通道的PWM波形保持不變，電磁線圈處續流和放電兩種狀態。由以上分析可以看出，在三電平開關功放中，一個開關周期內只有一個開關管被觸發，而兩電平開關功放中兩個開關管都被觸發，因此采用三電平開關功率放大器，減少了 IGBT的開關次數，減小了管耗。
[0015]可以理解的是，以上關于本發明的具體描述，僅用于說明本發明而并非受限于本發明實施例所描述的技術方案，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，以達到相同的技術效果；只要滿足使用需要，都在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.開關功率放大器，包括PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路、開關功放主電路、電流傳感器、信號調制電路，其特征在于電流傳感器、信號調制電路、PWM控制電路、三電平PWM產生電路、隔離電路、驅動電路依次相連，驅動電路的輸出端口分別與開關功放主電路的兩個IGBT的控制端相連，開關功放主電路的電磁線圈與電流傳感器的輸入端相連。
2.根據權利要求1所述開關功率放大器，其特征在于所述驅動電路采用IR2110驅動芯片。
3.根據權利要求1所述開關功率放大器，其特征在于所述PWM控制電路采用TL494芯片。
【文檔編號】H03F3/217GK103812459SQ201210438061
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月6日 優先權日:2012年11月6日
【發明者】陶建臣 申請人:陶建臣