本發(fā)明涉及電源測試領(lǐng)域,特別是一種功率轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù):
通常,在進(jìn)行與直流電源相關(guān)的測試時(shí),工程師必須匯集和配置多臺(tái)儀器,才能完成直流供電和測量任務(wù)。在執(zhí)行這些復(fù)雜任務(wù)時(shí),可能會(huì)同時(shí)接到多臺(tái)測試儀器,從而增加出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn);為此,工程師可能選擇遠(yuǎn)比手動(dòng)測試復(fù)雜的自動(dòng)測試,但自動(dòng)化測試任務(wù)雖然會(huì)減少人工錯(cuò)誤,但編寫和調(diào)試程序?qū)σ呀?jīng)超負(fù)荷工作的研發(fā)工程師進(jìn)一步增加了工作量。而直流電源分析儀的出現(xiàn)避免了工程師使用多臺(tái)設(shè)備以及測試前進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)試。電源分析儀通過其內(nèi)置的電流動(dòng)態(tài)測量能力可測量流入DUT的電流,而不需要諸如電流探頭和分流器這類傳感器;直流電源分析儀無需開發(fā)控制和測量程序,所有功能和測量都集成在同一設(shè)備中,也無需PC、驅(qū)動(dòng)程序和軟件,相當(dāng)于把與設(shè)置相關(guān)的工作量減少了90%以上;用戶使用獨(dú)立測試設(shè)備則要用2天時(shí)間才能完成的直流供電和測量測試任務(wù),使用直流電源分析儀可在5分鐘內(nèi)就能完成。而通常,直流電源分析儀中集成有萬用表模塊、示波器模塊、任意波形發(fā)生模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊以及多個(gè)直流電源模塊,其中,多個(gè)具有不同輸出功率的直流電源模塊無疑是電源分析儀的最核心器件之一,而直流電源模塊的功率轉(zhuǎn)換電路更是負(fù)擔(dān)著最核心的功率轉(zhuǎn)換任務(wù),該電路模塊的穩(wěn)定性直接關(guān)系著整個(gè)電源模塊是否穩(wěn)定可靠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于針對直流電源分析儀中各個(gè)電源模塊的功率轉(zhuǎn)換電路對穩(wěn)定性的需求,提供一種工作穩(wěn)定的,適用于電源分析儀中特定電源模塊的功率轉(zhuǎn)換電路。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種功率轉(zhuǎn)換電路,包括變壓器、第一控制電路、第二控制電路、濾波電路及整流電路;
所述變壓器包括并聯(lián)的第一原邊及第二原邊;所述第一控制電路與第一原邊的輸出端連接;所述第二控制電路與第二原邊的輸出端連接;所述變壓器的副邊通過所述濾波電路與所述整流電路連接。
通常的電源中的功率轉(zhuǎn)換電路并不會(huì)再改整流電路前設(shè)置該濾波電路,本發(fā)明中,該濾波電路的作用是減小變壓器輸出的紋波,在對變壓器輸出信號整流前進(jìn)行預(yù)調(diào)整,該電路的增加在一定程度上犧牲了信號處理效率,但是本發(fā)明在整流電路前設(shè)置該電路卻有效減小了輸出信號的尖峰,讓輸出信號的紋波得到大大的改善。
進(jìn)一步的,所述第一控制電路包括第一整形電路、第一開關(guān)及第一尖峰吸收電路;
所述第二控制電路包括第二整形電路、第二開關(guān)及第二尖峰吸收電路;
所述第一開關(guān)與所述第一原邊的輸出端連接;所述第二開關(guān)與所述第二原邊的輸出端連接;
所述第一整形電路的輸入端接收第一控制信號,其輸出端連接所述第一開關(guān)的控制端;
所述第二整形電路的輸入端接收第二控制信號,其輸出端連接所述第二開關(guān)的控制端;
所述第一尖峰吸收電路與所述第一開關(guān)并接;所述第二尖峰吸收電路與所述第二開關(guān)并接;
所述第一控制信號與所述第二控制信號反相;所述第一控制信號、第二控制信號為互相反相的PWM;所述第一整形電路和第二整形電路分別用于讓第一控制信號、第二控制信號的上升沿更加陡峭,從而加快第一開關(guān)及第二開關(guān)的響應(yīng)速度。
進(jìn)一步的,所述第一尖峰吸收電路及所述第二尖峰吸收電路均包括并接的兩個(gè)電阻及與該并接的兩個(gè)電阻串接的一電容。
進(jìn)一步的,所述第一開關(guān)、第二開關(guān)為場效應(yīng)管;所述第一開關(guān)的漏極接所述第一原邊的輸出端,所述第一開關(guān)的源極接地;所述第二開關(guān)的漏極接所述第二原邊的輸出端;所述第二開關(guān)的源極接地。
進(jìn)一步的,所述功率轉(zhuǎn)換電路還包括電流采集電路;所述電流采集電路設(shè)置在所述變壓器原邊的輸入端;
進(jìn)一步的,所述第一原邊的輸入端及所述第二原邊的輸入端并聯(lián)接入所述電流采集電路.
進(jìn)一步的,所述電流采集電路為電感;
進(jìn)一步的,所述濾波電路包括并接的第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻,以及與所述第一電阻、第二電阻、第三電阻及第四電阻串接的第一電容;所述濾波電路與所述變壓器的副邊并接。
進(jìn)一步的,所述整流電路為橋式整流電路。
綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明提供的功率轉(zhuǎn)換電路中,變壓器包括并接的兩個(gè)原邊,兩個(gè)原邊分別采用反相的控制信號控制接通關(guān)斷;同時(shí),變壓器的輸出端在整流電路前設(shè)置有濾波電路,有效減小了輸出電路的尖峰,改善了紋波特性。
在一些實(shí)施例中,控制電路中設(shè)置有整流電路,讓控制信號的上升沿更加陡峭,從而加快了開關(guān)的響應(yīng)速度;控制電路中還設(shè)置有尖波吸收電路,有效改善電路特性,防止尖波出現(xiàn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a是本發(fā)明中第一控制電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖2b是本發(fā)明中第二控制電路結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是本發(fā)明的電路圖。
圖4a是本發(fā)明中第一控制電路電路圖具體實(shí)施例。
圖4b是本發(fā)明中第二控制電路電路圖具體實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
實(shí)施例1:如圖1、圖4所示,一種功率轉(zhuǎn)換電路,包括變壓器T3、第一控制電路200、第二控制電路300、濾波電路400及整流電路500;
所述變壓器T3包括并聯(lián)的第一原邊及第二原邊;所述第一控制電路200與第一原邊的輸出端連接;所述第二控制電路300與第二原邊的輸出端連接;所述變壓器T3的副邊通過所述濾波電路400與所述整流電路500連接。
通常的電源中的功率轉(zhuǎn)換電路并不會(huì)再改整流電路500前設(shè)置該濾波電路400,本發(fā)明中,該濾波電路400的作用是減小變壓器T3輸出的紋波,在對變壓器T3輸出信號整流前進(jìn)行預(yù)調(diào)整,該電路的增加在一定程度上犧牲了信號處理效率,但是本發(fā)明在整流電路500前設(shè)置該電路卻有效減小了輸出信號的尖峰,讓輸出信號的紋波得到大大的改善。
如圖2a、圖2b、圖4a、圖4b所示,所述第一控制電路200包括第一整形電路202、第一開關(guān)Q1及第一尖峰吸收電路203;
所述第二控制電路300包括第二整形電路302、第二開關(guān)Q2及第二尖峰吸收電路303;
所述第一開關(guān)Q1與所述第一原邊的輸出端11連接;所述第二開關(guān)Q2與所述第二原邊的輸出端1連接;
所述第一整形電路202的輸入端接收第一控制信號MK1,其輸出端連接所述第一開關(guān)Q1的控制端;所述第二整形電路302的輸入端接收第二控制信號MK2,其輸出端連接所述第二開關(guān)Q2的控制端;所述第一尖峰吸收電路203與所述第一開關(guān)Q1并接;所述第二尖峰吸收電路303與所述第二開關(guān)Q2并接;所述第一整形電路202包括反并接的第五二極管及第六二極管(圖4a中的D4表示該反并接的第五二極管及第六二極管),其中,所述第五二極管的負(fù)極與正極短接,第六二極管的負(fù)極為控制信號MK1的輸入端,第六二極管的正極與第六電阻R6串接后與第五電阻R5并接;同樣的,所述第二整形電路302包括反并接的第七二極管及第八二極管(圖4b中的D5表示該反并接的第七二極管及第八二極管),其中,所述第七二極管的負(fù)極與正極短接,第八二極管的負(fù)極為控制信號MK2的輸入端,第八二極管的正極與第十二電阻R12串接后與第十一電阻R11并接;
所述第一控制信號MK1與所述第二控制信號MK2反相;所述第一控制信號MK1、第二控制信號MK2為互相反相的PWM;所述第一整形電路202和第二整形電路302分別用于讓第一控制信號MK1、第二控制信號MK2的上升沿更加陡峭,從而加快第一開關(guān)Q1及第二開關(guān)Q2的響應(yīng)速度。
所述第一尖峰吸收電路203及所述第二尖峰吸收電路303均包括并接的兩個(gè)電阻及與該并接的兩個(gè)電阻串接的一電容,即,第一尖峰吸收電路203包括并接的第七電阻R7及第八電阻R8,同時(shí),還有與第七電阻R7、第八電阻R8串接的第三電容C3;第二尖峰吸收電路303包括并接的第九電阻R9及第十電阻R10,同時(shí),還有與第九電阻R9、第十電阻R10串接的第二電容C2;。
所述第一開關(guān)Q1、第二開關(guān)Q2為場效應(yīng)管;所述第一開關(guān)Q1的漏極接所述第一原邊的輸出端11,所述第一開關(guān)Q1的源極接地;所述第二開關(guān)Q2的漏極接所述第二原邊的輸出端1;所述第二開關(guān)Q2的源極接地。
所述功率轉(zhuǎn)換電路還包括電流采集電路600;所述電流采集電路600設(shè)置在所述變壓器T3原邊的輸入端;
所述第一原邊的輸入端及所述第二原邊的輸入端并聯(lián)接入所述電流采集電路.優(yōu)選的,所述電流采集電路為電感;
所述濾波電路400包括并接的第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4,以及與所述第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4串接的第一電容C1;所述濾波電路400與所述變壓器T3的副邊并接。
一些實(shí)施例中,所述整流電路500為橋式整流電路500。
工作時(shí),PWM驅(qū)動(dòng)信號MK1、MK2驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管Q1、Q3在變壓器T3的初級完成斬波,T3次級通過5腳、7腳輸出到后面D7、D8、D9、D10組成的橋式整流電路500前,通過C1,R1,R2,R3,R4對斬波脈沖進(jìn)行濾波,消除斬波脈沖中的尖峰,有利于后面的整流濾波作用,減小輸出紋波和噪聲。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。