[实用新型]一种小体积高效率磁调谐器件驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，尤其涉及一种小体积高效率磁调谐器件驱动电路。

背景技术

磁调谐器件工作时需要提供高精度、可调谐的恒定磁场，目前常用实现方法为通过驱动器提供恒定电流实现恒定磁场，一般采用如本发明图1所示的单级线性恒流电路构成驱动器，该电路通过电流取样电路获得通过磁调谐器件绕组的电流值，然后与设定电压进行比较，通过V/I放大电路控制达林顿管的导通电阻，从而改变施加于磁调谐器件绕组上的电流，在磁调谐器件内部获得可调谐的恒定磁场，该电路可以获得性能优良的恒定磁场。

另一种改进思路是单级开关恒流电路，其原理如本发明图2，该电路通过采样，反馈的方式实现，但采用DC/DC变换电路实现恒流，即电流取样后反馈至DC/DC电路的设定端，通过改变DC/DC电压输出实现磁调谐，采用PWM模式的DC/DC大幅提升了系统效率。

但单级线性恒流的问题在于：

1、工作电压范围窄，效率低。

由于输入输出电流相等，因此其驱动效率η为：

其中，V_d为磁调谐器件工作电压，V_i为输入电压。

从该式可知，驱动效率随着输入电压的升高而急剧降低，而磁调谐器件的驱动器一般和系统配用，一般由用户提供12V/24V总线电压，如果要提高效率，则需要用户提供特定的电压。

2、达林顿管压降过大，体积大。

达林顿管饱和电压约2V，大量的功率消耗在达林顿管上，因此需要选择大体积的器件，并采取足够的散热措施，安装也会占据较大空间，导致驱动器体积难以减小。即便这样，达林顿管的温升依然很高。

以ZJS00806J7型数控YIG带通滤波器为例，其最大工作频率为6GHz，所需最大驱动电流为460mA，此时工作电压为4.8V，当用户提供输入电压为9V时，驱动效率为53％，其中有约2W的功率以热能的形式浪费掉，该热量导致系统温度升高，降低了系统可靠性。当用户采用12V或24V总线电压驱动时，则效率更低，温升更高。

单级开关恒流电路可以实现高转换效率，但其输出所包含的开关纹波电压会耦合至磁调谐器件，从而影响微波性能。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，可解决现有驱动电路适用输入范围窄，效率低，体积大的问题，有利于降低驱动功耗和温升，减小器件体积的一种小体积高效率磁调谐器件驱动电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种小体积高效率磁调谐器件驱动电路，包括输入电压电路、DC/DC变换器、LDO稳压器、磁调谐器件、电流取样电路、设定电压电路和误差放大单元；

所述LDO稳压器包括输入端、输出端和电压调节端，所述输入电压电路的输出端经DC/DC变换器后接LDO稳压器的输入端，所述LDO稳压器的输出端经磁调谐器件、电流取样电路后，与设定电压电路同时接入到误差放大电路中，所述误差放大电路的输出端连接LDO稳压器的电压调节端。

作为优选：还包括滤波电路，所述滤波电路位于输入电压电路和DC/DC变换器间。

作为优选：所述滤波电路为PI型滤波电路，所述DC/DC变换器为BUCK变换型DC/DC或Boost变换型DC/DC，所述LDO为集成芯片，所述磁调谐器件为YIG滤波器或YIG振荡器，所述电流取样电路为高精度高稳定性无感电阻，所述误差放大电路为加法器电路或误差比较电路，所述设定电压电路为连接数控输出端的DAC输出电路。

其中，所述滤波电路用于对输入电压进行滤波；

所述DC/DC变换器开始时用于将滤波后的输入电压预稳压为合适的中间值电压；

所述LDO稳压器用于用于提供恒定电流；

所述磁调谐器件内部磁场强度随电流变化；

所述误差放大电路用于放大设定电压与电流采样电路输出电压的差值；

所述设定电压电路用于产生设定电压，我们通过改变设定电压电路的电压输入值，可以改变误差放大电路的输出电压，由于该输出电压是送入LDO稳压器的电压调节端，控制其输出电流的大小，所以能改变LDO稳压器输出电流的大小，最终改变磁场强度。

磁调谐器件是以磁性材料为谐振元件，通过磁场进行调谐的器件，器件可以是振荡器或滤波器，谐振元件材料可以是单晶或多晶，形状可以是球形、块状或膜片形。