線圈同步交流驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了線圈同步交流驅(qū)動電路，包括：振蕩反饋控制器件、振蕩電路、被驅(qū)動線圈，本發(fā)明的優(yōu)點是適合于線圈的高效交流驅(qū)動、特別是適合于低頻應(yīng)用及要求能精準控制其頻率及相位的場合，本發(fā)明在沒有外部控制頻率的情況下，振蕩器按自身固有的頻率振蕩，而且還可以通過反饋控制部件關(guān)閉振蕩器，即關(guān)閉對線圈的驅(qū)動，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、運行可靠、同時具有高驅(qū)動效率的特點。
【專利說明】線圈同步交流驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及線圈同步交流驅(qū)動電路，尤其是涉及以改進的電子振蕩電路來實現(xiàn) 高效交流驅(qū)動線圈并能精準控制其頻率的同步驅(qū)動電路，屬于電子【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 鎖相環(huán)頻率合成電路和數(shù)字直接合成電路可以精準的產(chǎn)生所需要的頻率，不過目 前這些傳統(tǒng)的電路產(chǎn)生的都是小信號控制頻率。當要交流驅(qū)動一定功率的線圈時，如執(zhí)行 部件，磁場發(fā)生部件，還要通過功率放大電路完成。模擬類功率放大電路存在效率不高的 問題，從而導(dǎo)致發(fā)熱和浪費電能。開關(guān)類功率放大電路需要復(fù)雜的開關(guān)電路，增加成本，并 產(chǎn)生電磁干擾等問題。一般LC振蕩電路，例如考比茲（Colpitts)振蕩電路或者哈特萊 (Hartley)振蕩電路，具有高驅(qū)動效率，不過其頻率由振蕩電感L和電容C固定，普通LC回 路自身不夠穩(wěn)定，特別是對于低頻電路，電感L和電容C的數(shù)值和體積相對較大，少有電控 調(diào)整零件，不好通過電子方式調(diào)整，更難以實現(xiàn)精準地由數(shù)字電路產(chǎn)生的頻率來控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的線圈同步交流驅(qū)動電路，本 發(fā)明采用驅(qū)動線圈的基本振蕩電路和振蕩反饋控制器件，通過控制振蕩電路中振蕩回路到 振蕩驅(qū)動管的反饋，實現(xiàn)了振蕩頻率與外部控制頻率的同步，即本發(fā)明的振蕩頻率可以由 外部的控制頻率來精準控制。本發(fā)明適合于要求對線圈精準頻率高效交流驅(qū)動的場合，如 交變磁場發(fā)生器。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于LC振蕩電路，例如考比茲（Colpitts)振蕩電路或者哈 特萊（Hartley)振蕩電路，或者其它包含LC振蕩回路的振蕩電路，通過增加反饋控制部件 來控制振蕩回路到振蕩驅(qū)動的反饋的使能，使所述振蕩電路的振蕩頻率與外部的控制頻率 同步，并能在一定范圍內(nèi)跟隨所述控制頻率，同時由于被驅(qū)動線圈所在的振蕩電路的振蕩 回路仍然處在諧振狀態(tài)，具有高效率，從而實現(xiàn)了對被驅(qū)動線圈的高效交流驅(qū)動。
[0005] 本發(fā)明包括振蕩反饋控制器件、振蕩電路、被驅(qū)動線圈，所述被驅(qū)動線圈在所述振 湯電路的振湯回路中并被振湯電路的振湯電流所驅(qū)動；所述振湯反饋控制器件根據(jù)控制頻 率來控制振蕩電路從而使振蕩電路的驅(qū)動頻率與所述控制頻率同步。
[0006] 所述振蕩電路為考比茲（Colpitts)振蕩電路或哈特萊（Hartley)振蕩電路之一。
[0007] 所述振蕩反饋控制器件為M0S型晶體管、單結(jié)型晶體管、雙極型晶體管、光電耦合 器、模擬開關(guān)之一。
[0008] 所述控制頻率由鎖相環(huán)頻率合成電路或者數(shù)字直接合成電路產(chǎn)生；振蕩電路的驅(qū) 動頻率與所述控制頻率相同。
[0009] 所述振蕩電路的驅(qū)動頻率與所述控制頻率是倍頻關(guān)系。
[0010] 本發(fā)明的線圈同步交流驅(qū)動電路用來驅(qū)動線圈產(chǎn)生開放的交變磁場。
[0011] 本發(fā)明的線圈同步交流驅(qū)動電路的一種應(yīng)用是通過驅(qū)動開放的線圈來產(chǎn)生開放 的交變電磁場。另外本發(fā)明的線圈同步交流驅(qū)動電路也可以用來交流驅(qū)動其它線圈，例如 大功率超聲波的換能器件。
[0012] 本發(fā)明的優(yōu)點是適合于線圈的高效交流驅(qū)動、特別是適合于低頻應(yīng)用及要求能精 準控制其頻率及相位的場合，本發(fā)明在沒有外部控制頻率的情況下，振蕩器按自身固有的 頻率振蕩，而且還可以通過反饋控制部件關(guān)閉振蕩器，即關(guān)閉對線圈的驅(qū)動，本發(fā)明具有結(jié) 構(gòu)簡單、成本低、運行可靠、同時具有高驅(qū)動效率的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的電路原理圖；
[0014] 圖2為本發(fā)明的典型應(yīng)用電路原理圖；
[0015] 圖3為本發(fā)明的典型應(yīng)用電路在不同控制頻率下的被驅(qū)動線圈電流曲線示意圖； [0016] 圖4為本發(fā)明的典型應(yīng)用電路在不同控制頻率下的線圈驅(qū)動效率示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 以下結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做詳細說明。
[0018] 如圖1所示，VI為電路的電源，L1和R1為被驅(qū)動線圈，R1為所述被驅(qū)動線圈的內(nèi) 阻，L1和R1與(：1、02、1?3、晶體管01和1^2構(gòu)成了考比茲（(：〇1?丨《8)振蕩電路，其中1?2為 L2的等效內(nèi)阻，晶體管Q2是所述振蕩反饋控制器件，R3為反饋電阻，二極管D1保護驅(qū)動管 晶體管Q1的柵極。V2是所述外部控制頻率，R4為其內(nèi)阻。所述外部控制頻率V2通過鎖相 環(huán)頻率合成電路和數(shù)字直接合成電路產(chǎn)生精準的頻率。晶體管Q2能在所述外部控制頻率 V2的控制下，控制振蕩回路反饋到振蕩驅(qū)動開關(guān)管晶體管Q1的使能：當所述外部控制頻率 V2為高電位時，晶體管Q2導(dǎo)通，旁路掉控制振蕩回路到晶體管Q1的反饋；當所述外部控制 頻率V2為低電位時，晶體管Q2截止，振蕩器按其固有的方式振蕩。于是所述電路的實際振 蕩頻率在一定范圍內(nèi)與所述外部控制頻率V2有特定的同步關(guān)系，可以是相同頻率，也可以 二倍或二倍以上的倍頻關(guān)系，還可以是分頻關(guān)系。
[0019] 在沒有外部控制頻率的情況下，若所述外部控制頻率V2為低電位，振蕩反饋控制 器件晶體管Q2不起作用，所述振蕩器按自身固有的頻率振蕩；若所述外部控制頻率V2為高 電位，振湯反饋被完全芳路，所述振湯器關(guān)閉。
[0020] 在本發(fā)明的一種典型應(yīng)用電路中，如圖2所示，VI為電路的電源，R7為電源內(nèi)阻， L1和R1為被驅(qū)動線圈，R1為所述被驅(qū)動線圈的內(nèi)阻，L1為所述被驅(qū)動線圈的電感，所述被 驅(qū)動線圈的R1和L1與(：1、02、1?3、1?5工3、晶體管01、04和1^2構(gòu)成了考比茲（(：〇1?丨《8)振 蕩電路，其中R2為L2的內(nèi)阻，R5為晶體管Q1設(shè)置工作點，二極管D7保護晶體管Q1的柵 極，R3為反饋電阻，晶體管Q2是所述振蕩反饋控制器件，R6為晶體管Q2的偏置電阻，使其 在沒有輸入信號的情況下關(guān)閉所述振蕩器。所述外部控制頻率V2是外部控制頻率，R4為 其內(nèi)阻。所述振蕩電路的振蕩頻率在一定范圍內(nèi)可以同所述外部控制頻率V2同步，可以是 相同頻率，也可以二倍或二倍以上的倍頻關(guān)系。如圖2所示實施電路，在不同頻率下，所述 被驅(qū)動線圈L1的電流波形如圖3所示，其橫軸為時間，堅軸為線圈的電流。所述外部控制 頻率V2在9. 5kHz到12kHz間變化，步進頻率為500Hz。所述線圈同步交流驅(qū)動電路的驅(qū)動 效率如圖4所示，不同頻率下的驅(qū)動效率基本在90%左右。
[0021] 本發(fā)明是利用所述振蕩反饋控制器件來控制振蕩回路反饋到振蕩驅(qū)動開關(guān)管的 使能，也就是由所述振蕩反饋控制器件控制振蕩驅(qū)動開關(guān)管完全關(guān)閉還是受振蕩回路的反 饋信號控制，例如在圖2的電路中，當反饋控制器件Q2導(dǎo)通時，Q1振蕩開關(guān)管處于關(guān)閉狀 態(tài)，不受振蕩回路反饋信號的控制，當Q2關(guān)閉時，Q1可以受振蕩回路反饋信號的控制，實現(xiàn) 振蕩頻率的同步，同理可以應(yīng)用于哈特萊（Hartley)振蕩電路，同樣實現(xiàn)對線圈的同步高 效交流驅(qū)動。
[0022] 在如圖1和圖2的電路中振蕩反饋控制器件晶體管Q2是M0S型晶體管，實際電 路中它也可以是雙極型晶體管，單結(jié)型晶體管，光電耦合器，模擬開關(guān)或者其他電子開關(guān)器 件。
[0023] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明公開的范圍內(nèi)，能夠輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 線圈同步交流驅(qū)動電路，其特征在于，包括：振蕩反饋控制器件、振蕩電路、被驅(qū)動 線圈，所述被驅(qū)動線圈在所述振蕩電路的振蕩回路中并被振蕩電路的振蕩電流所驅(qū)動；所 述振蕩反饋控制器件根據(jù)控制頻率來控制振蕩電路從而使振蕩電路的驅(qū)動頻率與所述控 制頻率同步。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈同步交流驅(qū)動電路，其特征在于，所述振蕩電路為考比 茲振蕩電路或哈特萊振蕩電路之一。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈同步交流驅(qū)動電路，其特征在于，所述振蕩反饋控制器 件為MOS型晶體管、單結(jié)型晶體管、雙極型晶體管、光電耦合器、模擬開關(guān)之一。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈同步交流驅(qū)動電路，其特征在于，所述控制頻率由鎖相 環(huán)頻率合成電路或者數(shù)字直接合成電路產(chǎn)生；振蕩電路的驅(qū)動頻率與所述控制頻率相同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的線圈同步交流驅(qū)動電路，其特征在于，所述振蕩電路的驅(qū)動 頻率與所述控制頻率是倍頻關(guān)系。
【文檔編號】H03B5/18GK104092461SQ201410318363
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】耿得力, 謝志鵬 申請人:廣州市易軒生物科技有限公司