[发明专利]基于市电的开关功放电路

说明书

技术领域

本发明涉及功放领域，特别是涉及一种基于市电的开关功放电路。

背景技术

开关类功率放大器是一种高效率的功率放大器，在理想情况下，可以达到100%的效率。在这种功率放大器中，驱动电压幅度足够强（过驱动），使得输出晶体管相等于受控开关，在完全导通（晶体管工作在线性区）和完全截止（晶体管工作在截止区）之间快速切换，由于流过理想开关的电流波形和开关上的电压波形不重叠，理想开关不消耗功耗，电源提供的直流功耗全部转换为输出功率，由此达到100%的效率。然而，实际电路由于开关管的状态转换中的功耗等因素，效率是难以达到100%。

正是由于开关类功率放大器的高效率，其在各类发射机中被广泛应用，不过，现有各类开关类功率放大器所需工作电压通常都不超过60V，而我国市电电压为220V，由此，现有开关类功放电路均配置有降压设备。而为了避免高频干扰，又常采用变压器而不是开关电源来作为降压设备。

例如，如图1所示，其为一种常用开关类功放电路示意图。该开关类功放电路1包括：将市电进行降压的变压器11、连接变压器11的整流电路12、连接整流电路12的滤波电容13、以及连接在稳压电容13的开关类功放本体14，该开关类功放本体14用于驱动负载15。

由上可见，由于变压器是直接将市电降压为开关类功放电路所需的低压，而市电的频率通常为50HZ或者60HZ，工作在如此低频率，导致变压器的线圈匝数较多，进而使得变压器较为笨重，，因此，需要对现有开关类功放电路进行改进。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种简单而且效率高的基于市电的开关功放电路。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于市电的开关功放电路，其至少包括：

整流电路，用于将市电整流为直流电；

共模电平提供电路，用于基于所述直流电来提供所需的共模电平；

PWM波形产生电路，用于基于所述直流电与所述共模电平来分别提供相互对应的正向脉宽信号与反向脉宽信号；

开关信号生成电路，用于基于所述共模电平及正反向脉宽信号来分别生成2路开关信号，其中，该2路开关信号在同一时刻不会使各自控制的受控开关同时导通；

分别设置有受控开关的2路变压电路，每一路的受控开关接入1路开关信号，各自基于各自的开关信号及所述直流电来向负载提供相应方向的电能以驱动负载。

优选地，所述共模电平提供电路包括降压单元及链接所述降压单元的放大单元；更为优选地，所述降压单元包括由电阻、稳压管及电容构成的电路；所述放大单元包括由电阻及运算放大器构成的具有负反馈的电路。

优选地，所述PWM波形产生电路包括：基于采样及镜像来获得随所述直流电变化而变化的两第一比较电压的第一电压生成电路、基于所述共模电压来提供第二比较电压的第二电压电路、以及基于两第一比较电压、第二比较电压来生成两路三角波信号的三角波生成电路。

优选地，所述开关信号生成电路包括比较电路及防止同时输出2路能使受控开关导通的防死区电路；更为优选地，所述防死区电路包括与门与延时单元。

优选地，2路变压电路包括具有2个原绕组、1个副绕组的变压器。

如上所述，本发明的基于市电的开关功放电路，具有以下有益效果：能减小系统的复杂性，体积和重量，尤其省去了传统笨重的50Hz或60Hz频率的变压器；此外，本电路是开关类的功放系统，效率特别高。

附图说明

图1显示为现有技术中的开关类功放电路示意图。

图2显示为本发明的基于市电的开关功放电路示意图。

图3显示为本发明的基于市电的开关功放电路的全桥整流后的输出信号波形图。

图4显示为本发明的基于市电的开关功放电路的PWM波形产生电路示意图。

元件标号说明

1    开关类功放电路

11   变压器

12   整流电路

13   滤波电容

14   开关类功放本体

15   负载

2    开关功放电路

21   整流电路

22   共模电平提供电路

221  降压单元

222  放大单元

23   PWM波形产生电路

24   开关信号生成电路

241  比较电路

242  防死区电路

25   2路变压电路