一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入電壓電路、磁調(diào)諧器件，還包括DC/DC變換器和壓控線性恒流源電路；所述壓控線性恒流源電路包括電流取樣電路、功率管、設(shè)定電壓電路、誤差放大電路，所述輸入電壓電路經(jīng)DC/DC變換器、電流取樣電路、功率管后接磁調(diào)諧器件，使磁調(diào)諧器件內(nèi)部產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，所述電流取樣電路的輸出端與設(shè)定電壓電路同時(shí)接入到誤差放大電路中；所述誤差放大電路控制功率管輸出電流的大小。本實(shí)用新型專利技術(shù)同時(shí)具備高性能和低干擾的優(yōu)點(diǎn)，可以適應(yīng)寬輸入電壓范圍，適用于驅(qū)動(dòng)多路磁調(diào)諧器件,可大幅提高驅(qū)動(dòng)效率，降低系統(tǒng)功耗和產(chǎn)品溫升，提高產(chǎn)品可靠性。

High efficiency magnetic tuning device driving circuit

The utility model discloses a high-efficiency magnetic tuning device driver circuit, including the input voltage circuit, magnetic tuning device also includes DC/DC converter and linear voltage controlled constant current source circuit; the linear constant current source circuit comprises a current sampling circuit, power tube, setting voltage circuit, error amplifier circuit pressure control, the the input voltage circuit is connected with the magnetic tuning device by DC/DC converter, current sampling circuit, power tube, so that the internal magnetic tuning device generates a constant magnetic field, the output end of the current sampling circuit and voltage setting circuit at the same time, access to the error amplifier circuit; the error amplifier circuit to control the power transistor output current size. The utility model has the advantages of both high performance and low interference, can adapt to a wide range of input voltage, suitable for driving multiple magnetic tuning device, can greatly improve the driving efficiency, reduce system power consumption and temperature, improve the reliability of products.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路
本技術(shù)涉及一種磁調(diào)諧驅(qū)動(dòng)電路，尤其涉及一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路。
技術(shù)介紹
磁調(diào)諧器件工作時(shí)需要提供高精度、可調(diào)諧的恒定磁場(chǎng)，目前常用實(shí)現(xiàn)方法為通過(guò)驅(qū)動(dòng)器提供恒定電流實(shí)現(xiàn)恒定磁場(chǎng)，一般采用如本技術(shù)圖1所示的單級(jí)線性恒流電路構(gòu)成驅(qū)動(dòng)器，該電路通過(guò)電流取樣電路獲得通過(guò)磁調(diào)諧器件繞組的電流值，然后與設(shè)定電壓進(jìn)行比較，通過(guò)V/I放大電路控制達(dá)林頓管的導(dǎo)通電阻，從而改變施加于磁調(diào)諧器件繞組上的電流，在磁調(diào)諧器件內(nèi)部獲得可調(diào)諧的恒定磁場(chǎng)，該電路可以獲得性能優(yōu)良的恒定磁場(chǎng)。另一種改進(jìn)思路是單級(jí)開(kāi)關(guān)恒流電路，其原理如本技術(shù)圖2，該電路通過(guò)采樣，反饋的方式實(shí)現(xiàn)，但采用DC/DC變換電路實(shí)現(xiàn)恒流，即電流取樣后反饋至DC/DC電路的設(shè)定端，通過(guò)改變DC/DC電壓輸出實(shí)現(xiàn)磁調(diào)諧，采用PWM模式的DC/DC大幅提升了系統(tǒng)效率。但單級(jí)線性恒流的問(wèn)題在于：1、工作電壓范圍窄，效率低。由于輸入輸出電流相等，因此其驅(qū)動(dòng)效率η為：其中，Vd為磁調(diào)諧器件工作電壓，Vi為輸入電壓。從該式可知，驅(qū)動(dòng)效率隨著輸入電壓的升高而急劇降低，而磁調(diào)諧器件的驅(qū)動(dòng)器一般和系統(tǒng)配用，一般由用戶提供12V/24V總線電壓，如果要提高效率，則需要用戶提供特定的電壓。2、達(dá)林頓管壓降過(guò)大達(dá)林頓管飽和電壓約2V，大量的功率消耗在達(dá)林頓管上，因此需要選擇大體積的器件，并采取足夠的散熱措施，即便這樣，達(dá)林頓管的溫升依然很高。以ZJS00806J7型數(shù)控YIG帶通濾波器為例，其最大工作頻率為6GHz，所需最大驅(qū)動(dòng)電流為460mA，此時(shí)工作電壓為4.8V，當(dāng)用戶提供輸入電壓為9V時(shí)，驅(qū)動(dòng)效率為53％，其中有約2W的功率以熱能的形式浪費(fèi)掉，該熱量導(dǎo)致系統(tǒng)溫度升高，降低了系統(tǒng)可靠性。當(dāng)用戶采用12V或24V總線電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)，則效率更低，溫升更高。單級(jí)開(kāi)關(guān)恒流電路可以實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率，但其輸出所包含的開(kāi)關(guān)紋波電壓會(huì)耦合至磁調(diào)諧器件，從而影響微波性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就在于提供一種解決上述問(wèn)題，可以適應(yīng)寬輸入電壓范圍，適用于驅(qū)動(dòng)多路磁調(diào)諧器件,可大幅提高驅(qū)動(dòng)效率，降低系統(tǒng)功耗和產(chǎn)品溫升，提高產(chǎn)品可靠性，同時(shí)具備高性能和低干擾的優(yōu)點(diǎn)的一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用的技術(shù)方案是這樣的：一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入電壓電路、磁調(diào)諧器件，還包括DC/DC變換器和壓控線性恒流源電路；所述壓控線性恒流源電路包括電流取樣電路、功率管、設(shè)定電壓電路、誤差放大電路，所述輸入電壓電路經(jīng)DC/DC變換器、電流取樣電路、功率管后接磁調(diào)諧器件，使磁調(diào)諧器件內(nèi)部產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，所述電流取樣電路的輸出端與設(shè)定電壓電路同時(shí)接入到誤差放大電路中；所述誤差放大電路的輸出端連接功率管的控制端；用于放大設(shè)定電壓與電壓放大電路輸出電壓的差值，并將差值電壓送入功率管的控制端，控制其輸出電流的大小。作為優(yōu)選：所述輸入電壓電路和DC/DC變化器間還設(shè)有濾波電路，所述功率管為mosfet或晶體管。作為優(yōu)選：所述濾波電路為PI型濾波電路，所述DC/DC變化器為BUCK變換型DC/DC或Boost變換型DC/DC，所述電流取樣電路為高精度高穩(wěn)定性無(wú)感電阻或電阻放大器組合，所述誤差放大電路為加法器電路或誤差比較電路。本技術(shù)中，所述濾波電路用于對(duì)輸入電壓進(jìn)行濾波,并濾除DC/DC對(duì)輸入的干擾；所述DC/DC變換器用于將濾波后的輸入電壓轉(zhuǎn)換為合適的中間值電壓；所述壓控線性恒流源電路用于提供恒定電流,從而在磁調(diào)諧器件內(nèi)部產(chǎn)生所需恒定磁場(chǎng)同時(shí)消除前級(jí)DC/DC產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)紋波電壓；所述磁調(diào)諧器件內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度隨電流變化；由于所述壓控線性恒流源電路包括電流取樣電路、功率管、設(shè)定電壓電路、誤差放大電路，其中：所述電流取樣電路用于檢測(cè)電流獲得磁調(diào)諧器件的磁場(chǎng)強(qiáng)度，并將電流轉(zhuǎn)換為電壓；在這里，電流取樣電路可以通過(guò)一個(gè)大電阻實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)小電阻兩端并聯(lián)一電壓放大電路實(shí)現(xiàn)；所述功率管受誤差電壓的控制實(shí)現(xiàn)恒流輸出；所述誤差放大電路用于放大設(shè)定電壓與電流采樣電路輸出電壓的差值；所述設(shè)定電壓電路用于產(chǎn)生設(shè)定電壓，我們通過(guò)改變?cè)O(shè)定電壓電路的電壓輸入值，可以改變誤差放大電路的輸出電壓，從而改變壓控線性恒流源電路輸出電流的大小，最終改變磁場(chǎng)強(qiáng)度。磁調(diào)諧器件是以磁性材料為諧振元件，通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行調(diào)諧的器件，器件可以是振蕩器或?yàn)V波器，諧振元件材料可以是單晶或多晶，形狀可以是球形、塊狀或膜片形。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：提供了一種新思路的高效率驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)磁調(diào)諧器件，核心在于采用DC/DC變換器和壓控線性恒流源電路結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng),綜合了DC/DC的高效率和線性恒流源的低干擾，因此在提高效率的同時(shí)對(duì)性能沒(méi)有影響，且本技術(shù)為單反饋環(huán)路,前級(jí)DC/DC不影響后級(jí)線性恒流源，還可以實(shí)現(xiàn)多路驅(qū)動(dòng)。具有：1、可以適應(yīng)寬輸入電壓范圍，由于前級(jí)DC/DC的調(diào)整作用,輸入電壓可以在很寬的范圍內(nèi)變動(dòng),而整體效率沒(méi)有太大變化。2、可以大幅提高驅(qū)動(dòng)效，降低系統(tǒng)功耗，降低產(chǎn)品溫升，提高產(chǎn)品可靠性。3、同時(shí)具備高性能和低干擾的優(yōu)點(diǎn)，前級(jí)DC/DC具有很高的效率,后級(jí)線性恒流源具有很高的恒流性能,同時(shí)可以消除前級(jí)DC/DC產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)紋波電壓對(duì)于磁調(diào)諧器件的影響。4、安裝靈活，可適用于各種電流等級(jí)。采用分離器件實(shí)現(xiàn)線性恒流源,可以在適合散熱的位置安裝,從而可以滿足各種電流等級(jí)要求。所以本技術(shù)應(yīng)用于磁調(diào)諧器件，具有輸入范圍寬，效率高，同時(shí)可具有大電流的特點(diǎn)。該驅(qū)動(dòng)電路可解決現(xiàn)有磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)效率低的問(wèn)題，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的單級(jí)線性恒流電路；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的單級(jí)開(kāi)關(guān)恒流電路；圖3為本技術(shù)的電路原理圖；圖4為本技術(shù)實(shí)施例2的電路圖。圖5為實(shí)施例1與現(xiàn)有技術(shù)的方法在不同輸入電壓下的效率對(duì)比圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1：參見(jiàn)圖1到圖3，一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入電壓電路、磁調(diào)諧器件，還包括DC/DC變換器和壓控線性恒流源電路；所述壓控線性恒流源電路包括電流取樣電路、功率管、設(shè)定電壓電路、誤差放大電路，所述輸入電壓電路經(jīng)DC/DC變換器、電流取樣電路、功率管后接磁調(diào)諧器件，使磁調(diào)諧器件內(nèi)部產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，所述電流取樣電路的輸出端與設(shè)定電壓電路同時(shí)接入到誤差放大電路中；所述誤差放大電路的輸出端連接功率管的控制端；用于放大設(shè)定電壓與電壓放大電路輸出電壓的差值，并將差值電壓送入功率管的控制端，控制其輸出電流的大小。本實(shí)施例中，所述輸入電壓電路和DC/DC變化器間還設(shè)有濾波電路，所述濾波電路為PI型濾波電路，所述功率管為mosfet或晶體管，所述DC/DC變化器為BUCK變換型DC/DC或Boost變換型DC/DC，所述電流取樣電路為高精度高穩(wěn)定性無(wú)感電阻或電阻放大器組合，所述誤差放大電路為加法器電路或誤差比較電路。本實(shí)施例中，若功率管為mosfet，控制端為柵極，若功率管為晶體管，控制管則為基極。當(dāng)然，各模塊不僅限于本實(shí)施例中所述的形式。技術(shù)中，首先，輸入電壓經(jīng)濾波電路濾波，DC/DC變換器轉(zhuǎn)換為合適的中間值電壓，經(jīng)過(guò)電流取樣電路后，提供給功率管，由其產(chǎn)生恒流來(lái)使磁調(diào)諧器件產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過(guò)改變?cè)O(shè)定電壓，能本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入電壓電路、磁調(diào)諧器件，其特征在于：還包括DC/DC變換器和壓控線性恒流源電路；所述壓控線性恒流源電路包括電流取樣電路、功率管、設(shè)定電壓電路、誤差放大電路，所述輸入電壓電路經(jīng)DC/DC變換器、電流取樣電路、功率管后接磁調(diào)諧器件，使磁調(diào)諧器件內(nèi)部產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，所述電流取樣電路的輸出端與設(shè)定電壓電路同時(shí)接入到誤差放大電路中；所述誤差放大電路的輸出端連接功率管的控制端；用于放大設(shè)定電壓與電壓放大電路輸出電壓的差值，并將差值電壓送入功率管的控制端，控制其輸出電流的大小。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種高效率磁調(diào)諧器件驅(qū)動(dòng)電路，包括輸入電壓電路、磁調(diào)諧器件，其特征在于：還包括DC/DC變換器和壓控線性恒流源電路；所述壓控線性恒流源電路包括電流取樣電路、功率管、設(shè)定電壓電路、誤差放大電路，所述輸入電壓電路經(jīng)DC/DC變換器、電流取樣電路、功率管后接磁調(diào)諧器件，使磁調(diào)諧器件內(nèi)部產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)，所述電流取樣電路的輸出端與設(shè)定電壓電路同時(shí)接入到誤差放大電路中；所述誤差放大電路的輸出端連接功率管的控制端；用于放大設(shè)定電壓與電壓放大電路輸出電壓的差值，并將差值電壓送...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙勇，何大鵬，尹春燕，藍(lán)江河，張弛，代中華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：西南應(yīng)用磁學(xué)研究所，
類型：新型
國(guó)別省市：四川,51