專利名稱：四推挽振蕩電子變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種四推挽振蕩電子變壓器。
背景技術(shù)：
在汽車、火車和船只沒交流市電可供或野外露營休閑供電不便的場合，采用直流低壓電源LED發(fā)光二極管陣列燈可產(chǎn)生明亮的光射，光電轉(zhuǎn)換效率高，光線柔和宜人，使用方便，使用壽命長，廣泛適用于景觀和廣告。然而，驅(qū)動(dòng)大功率發(fā)光二極管LED陣列燈逆變器電流大，要求振蕩輸出大功率，工作電壓較低時(shí)電流就必須增大，因此，大電流振蕩三極管功耗溫升引起管子電壓電流變化，同時(shí)大電流溫升也使線圈磁性導(dǎo)磁率下降電感量減小，嚴(yán)重的發(fā)生磁飽和電感變得很小，進(jìn)而影響燈管電壓和電流改變，燈管發(fā)光亮度不穩(wěn)定。極易燒壞器件。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供直流低壓電源供電，拖動(dòng)大功率燈負(fù)載的一種四推挽振蕩電子變壓器。本實(shí)用新型技術(shù)解決方案由四個(gè)推挽振蕩器、三個(gè)相加耦合器、大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路、過載檢測保護(hù)電路及直流低壓電源組成，三個(gè)相加耦合器分為第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四個(gè)推挽振蕩器分為第一推挽振蕩器、第二推挽振蕩器和第三推挽振蕩器、第四推挽振蕩器，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、鐵氧體磁性變壓器T2和鐵氧體磁性變壓器T3、鐵氧體磁性變壓器T4初級電感并聯(lián)電容為諧振回路，初級電感中心抽頭經(jīng)高頻扼流電感接入直流低壓電源，諧振回路兩端分別并接兩個(gè)大功率振蕩管Q1、Q2集電極，發(fā)射極串聯(lián)電阻R3、R6接地，諧振回路兩端還并聯(lián)交叉耦合對管Q1、Q2 基極電阻Rl、R2靜態(tài)偏置和電容Cl、C2正反饋構(gòu)成推挽振蕩器，兩個(gè)大功率振蕩管Ql、Q2 基極并接控制信號接口管Q3、Q4集電極，接口管Q3、Q4基極、集電極接電壓負(fù)反饋偏置電阻R4、R5，發(fā)射極接地，第一推挽振蕩器和第二推挽振蕩器輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、鐵氧體磁性變壓器T2次級電感反相接入第一相加耦合器初級電感一階功率合成，第三推挽振蕩器和第四推挽振蕩器輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器T3、鐵氧體磁性變壓器 T4次級電感反相接入第二相加耦合器初級電感一階功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次級電感反相接入第三相加耦合器初級電感二階功率合成，第三相加耦合器次級電感接入大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路輸出直流電壓供給負(fù)載，過載檢測保護(hù)電路由全波整流電路輸出電流總線上穿磁環(huán)，磁環(huán)線圈感生電壓經(jīng)二極管VD3檢波電壓接入接口管 Q3、Q4控制振蕩管Q1、Q2 ；其中，大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路由兩個(gè)大功率MOS場效應(yīng)管Q5、Q6、開關(guān)二極管VD4、VD5和電阻R13、R14、R15、R16構(gòu)成，兩個(gè)大功率MOS場效應(yīng)管Q5、Q6源極分別接第三相加耦合器次級電感的兩端，第三相加耦合器次級電感中心抽頭接地，兩個(gè)大功率 MOS場效應(yīng)管Q5、Q6柵偏置電阻R13、R15接在柵、漏兩端，柵極由開關(guān)二極管VD4、VD5并聯(lián)電阻R14、R16交叉接入第三相加耦合器次級電感的兩端，兩管Q5、Q6漏極并接成全波整流輸出直流電壓供負(fù)載。本實(shí)用新型產(chǎn)生有益的積極效果是直流低壓電源供電四推振蕩器二階功率合成，獲取高穩(wěn)定大功率負(fù)載能力，阻容交叉耦合推挽振蕩輸出輸入直接相連LC選頻兩級放大器，振蕩十分強(qiáng)烈，四推振蕩功率合成高效輸出，不僅高效，偶次諧波相互抵消，廣泛用于沒交流市電或供電不便的場合DC-DC變換，大功率MOS場效應(yīng)管全波整流不用電解電容濾波，內(nèi)阻低響應(yīng)快，適于驅(qū)動(dòng)LEC發(fā)光二極管陣列照明或其它電器。

圖1本實(shí)用新型技術(shù)方案原理方框圖圖2推挽振蕩器電路圖3四推振蕩功率合成及過載檢測保護(hù)電路圖4大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路具體實(shí)施方法參照圖1、2、3(圖2以第一推挽振蕩器5a電路為例，其余推挽振蕩器電路均相同)，本實(shí)用新型具體實(shí)施方法和實(shí)施例由四個(gè)推挽振蕩器5、三個(gè)相加耦合器4、大功率 MOS場效應(yīng)管全波整流電路3、過載檢測保護(hù)電路2及直流低壓電源1組成，三個(gè)相加耦合器4分為第一相加耦合器4a、第二相加耦合器4b和第三相加耦合器4c，四個(gè)推挽振蕩器5 分為第一推挽振蕩器5a、第二推挽振蕩器5b和第三推挽振蕩器5c、第四推挽振蕩器5d，分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、鐵氧體磁性變壓器T2和鐵氧體磁性變壓器T3、鐵氧體磁性變壓器T4初級電感Ll并聯(lián)電容C3為諧振回路，初級電感Ll中心抽頭經(jīng)高頻扼流電感L2、旁路電容C4接入直流低壓電源1，諧振回路兩端分別并接兩個(gè)大功率振蕩管Ql、Q2集電極，發(fā)射極串聯(lián)電阻R3、R6接地，諧振回路兩端還并聯(lián)交叉耦合對管Ql、Q2基極電阻Rl、R2靜態(tài)偏置和電容Cl、C2正反饋構(gòu)成推挽振蕩器，Ql、Q2基極并接控制信號接口管Q3、Q4集電極，接口管Q3、Q4基極、集電極接電壓負(fù)反饋偏置電阻R4、R5，發(fā)射極接地，第一推挽振蕩器 5a第二和推挽振蕩器5b輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、鐵氧體磁性變壓器T2次級電感反相接入第一相加耦合器4a初級電感一階功率合成，第三推挽振蕩器5c和第四推挽振蕩器5d輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器T3、鐵氧體磁性變壓器T4次級電感反相接入第二相加耦合器4b初級電感一階功率合成，第一相加耦合器4a和第二相加耦合器4b次級電感反相接入第三相加耦合器4c初級電感二階功率合成，第三相加耦合器4c次級電感接入大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路3輸出直流電壓供給負(fù)載。過載檢測保護(hù)電路2由大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路輸出電流總線上穿磁環(huán)，磁環(huán)線圈L3感生電壓經(jīng)二極管VD3檢波控制振蕩管。檢測電壓經(jīng)濾波電容C5、電阻R9 和限流電阻R7、R8接入接口管Q3、Q4控制振蕩管Q1、Q2。當(dāng)負(fù)載短路或接觸不良產(chǎn)生大電流，過載檢測電壓使Q3、Q4飽和導(dǎo)通，振蕩管Q1、Q2截止停振，起到保護(hù)作用。二極管VDl、 VD2保護(hù)振蕩管免受高反壓擊穿。阻容交叉耦合推挽振蕩器實(shí)際是輸出直接連到輸入的LC選頻兩級放大器，振蕩十分強(qiáng)烈，兩個(gè)大功率振蕩管Ql、Q2輪流處于飽和與截止，以零靜態(tài)電流半個(gè)周期導(dǎo)通，集電極電流相位相反三階以上奇次諧波為零，不僅高效，并具有偶次諧波相互抵消，降低逆變功率器件熱功耗，為此，更低的抑制在諧振電感中心抽頭饋接電源串入高頻扼流電感和旁路電容，抑制偶次諧波功耗，負(fù)載輸出為純正弦波。通用大功率三極管構(gòu)成推挽振蕩輸出功率，一般只能匹配功率30W左右的燈管， 當(dāng)要求更大輸出功率，例如匹配120W燈負(fù)載時(shí)，僅幾只器件直接并聯(lián)運(yùn)用不能令人滿意， 采用四個(gè)推挽振蕩功率合成效果明顯，輸出功率疊加能滿足技術(shù)要求，通過兩個(gè)相加耦合器分別將四推振蕩輸出功率相互反相激勵(lì)功率合成，又將兩個(gè)相加耦合器輸出電流變換加倍總和送到第三個(gè)相加耦合器功率合成。三個(gè)平衡電阻R10、R11和R12在功率合成的兩個(gè)電流相等時(shí)，無功率損耗。圖4，大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路，由兩個(gè)大功率MOS場效應(yīng)管Q5、Q6全波整流，源極分別接入第三相加耦合器次級電感的兩端，第三相加耦合器次級電感中心抽頭接地，柵極經(jīng)開關(guān)二極管VD4、VD5并聯(lián)電阻R14、R16交叉接入第三相加耦合器次級電感的兩端，并與電阻R13、R15構(gòu)成柵偏壓，漏極并接成全波整流輸出直流電壓供給負(fù)載RL，整流電路不用電解電容濾波，內(nèi)阻低響應(yīng)快。本電子變壓器輸出直流電壓、功率由四推振蕩器和相加耦合器初、次級電感比值及電源電壓、電流確定。實(shí)施例直流低壓電源電壓27V，四推振蕩器工作電流5. 4A，振蕩頻率47KHZ，大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路輸出直流電壓12V，電流10A，逆變效率83%，振蕩管散熱器溫升在低于40°C。適于驅(qū)動(dòng)大功率發(fā)光二極管LED陣列燈照明、景觀和廣告或驅(qū)動(dòng)其它直流電器。
權(quán)利要求1.一種四推挽振蕩電子變壓器，其特征在于由四個(gè)推挽振蕩器、三個(gè)相加耦合器、大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路、過載檢測保護(hù)電路及直流低壓電源組成，三個(gè)相加耦合器分為第一相加耦合器、第二相加耦合器和第三相加耦合器，四個(gè)推挽振蕩器分為第一推挽振蕩器、第二推挽振蕩器和第三推挽振蕩器、第四推挽振蕩器，分別由鐵氧體磁性變壓器 Tl、鐵氧體磁性變壓器T2和鐵氧體磁性變壓器T3、鐵氧體磁性變壓器T4初級電感并聯(lián)電容為諧振回路，初級電感中心抽頭經(jīng)高頻扼流電感接入直流低壓電源，諧振回路兩端分別并接兩個(gè)大功率振蕩管Q1、Q2集電極，發(fā)射極串聯(lián)電阻R3、R6接地，諧振回路兩端還并聯(lián)交叉耦合對管Q1、Q2基極電阻R1、R2靜態(tài)偏置和電容C1、C2正反饋構(gòu)成推挽振蕩器，兩個(gè)大功率振蕩管Q1、Q2基極并接控制信號接口管Q3、Q4集電極，接口管Q3、Q4基極、集電極接電壓負(fù)反饋偏置電阻R4、R5，發(fā)射極接地，第一推挽振蕩器和第二推挽振蕩器輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器Tl、鐵氧體磁性變壓器T2次級電感反相接入第一相加耦合器初級電感一階功率合成，第三推挽振蕩器和第四推挽振蕩器輸出功率分別由鐵氧體磁性變壓器T3、鐵氧體磁性變壓器T4次級電感反相接入第二相加耦合器初級電感一階功率合成，第一相加耦合器和第二相加耦合器次級電感反相接入第三相加耦合器初級電感二階功率合成，第三相加耦合器次級電感接入大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路輸出直流電壓供給負(fù)載，過載檢測保護(hù)電路由全波整流電路輸出電流總線上穿磁環(huán)，磁環(huán)線圈感生電壓經(jīng)二極管VD3檢波電壓接入接口管Q3、Q4控制振蕩管Ql、Q2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四推挽振蕩電子變壓器，其特征在于大功率MOS場效應(yīng)管全波整流電路由兩個(gè)大功率MOS場效應(yīng)管Q5、Q6、開關(guān)二極管VD4、VD5和電阻R13、R14、 R15、R16構(gòu)成，兩個(gè)大功率MOS場效應(yīng)管Q5、Q6源極分別接第三相加耦合器次級電感的兩端，第三相加耦合器次級電感中心抽頭接地，兩個(gè)大功率MOS場效應(yīng)管Q5、Q6柵偏置電阻 R13、R15接在柵、漏兩端，柵極由開關(guān)二極管VD4、VD5并聯(lián)電阻R14、R16交叉接入第三相加耦合器次級電感的兩端，兩管Q5、Q6漏極并接成全波整流輸出直流電壓供負(fù)載。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，是一種四推挽振蕩電子變壓器。由四個(gè)推挽振蕩器，三個(gè)相加耦合器、大功率MOS場效應(yīng)波整流電路、過載檢測保護(hù)電路及直流低壓電源組成，四推振蕩功率合成接入大功率MOS場效應(yīng)全波整流為直流電壓供給負(fù)載，本實(shí)用新型電路獨(dú)特、高效，廣泛用于汽車、火車、船只無交流市電或供電不便的場合大功率發(fā)光二極管LED陣列燈照明、景觀和廣告或驅(qū)動(dòng)其它直流電器。
文檔編號H02M3/338GK202068331SQ20112011052
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月3日
發(fā)明者阮小青, 阮樹成 申請人:阮小青