一种正弦电源电路的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域、电源能量变换技术领域，具体涉及一种正弦电源电路。


背景技术：

2.电源我们在日常生活中并不陌生，日常生活中常见的电源往往是直流电源，不是交流电源；交流电源常见的也是工频电源的幅值变化，因为工频电源直接从电网上取，通过变压器进行隔离和转换，但是调节的仅仅是幅度频率都无法调节。正弦信号很常见，通过昂贵的专用仪器可以产生，但是正弦电源却很少见，由于正弦电源是一种变化的电源，是一种按照频率和幅值输出的可带载输出的电源，不能类似于正弦信号一样输出波形即可，是要根据带载情况进行快速调节的。然而，正弦电源应用却很广泛，尤其是在医疗类领域应用广泛，然后现有的方法通过先产生正弦信号然后通过高端的放大器进行放大以后产生的正弦电源不仅功率受限制，而且价格很昂贵，精度也受限制。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种正弦电源电路。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种正弦电源电路，包括驱动信号模块、升降压模块、滤波模块、电压反馈模块、隔直电容模块、负载模块，驱动信号模块与升降压模块相连，升降压模块和驱动信号模块、滤波模块相连，滤波模块与所述升降压模块、电压反馈模块相连，电压反馈模块与滤波模块、隔直电容模块相连，隔直电容模块与电压反馈模块、负载模块相连，负载模块与隔直电容模块相连。
5.进一步，所述驱动信号模块包含驱动信号pwm、电阻r1；
6.进一步，所述升降压模块包含供电电源 vcc、电感l1、mos管q1、电容c1、电感l2、二极管d1；
7.进一步，所述滤波模块包含电容c2；
8.进一步，所述电压反馈模块包含电阻r2、电阻r3、模拟采集信号adc；
9.进一步，所述隔直电容模块包含电容c3、电容c4；
10.进一步，所述负载模块包含电阻r4、输出电压v_out；
11.这样做的有益效果为：通过驱动信号模块、升降压模块、滤波模块、电压反馈模块、隔直电容模块、负载模块的相互配合最终达成了正弦电源电路。
12.所述供电电源 vcc是给正弦电源系统供电的电源；
13.进一步，所述供电电源 vcc是直流电源；
14.进一步，所述供电电源 vcc的直流电压不限制；
15.进一步，所述供电电源 vcc的直流电压和输出v_out电压并不相关；
16.这样做的有益效果为：供电电源 vcc和输出电压v_out并不相关，那么输出电压v_out完全不取决于供电电源 vcc能有效扩展电路的应用范围，不再限于制供电电源的直流
电压。
17.所述电感l1是储能电感；
18.进一步，所述电感l1通过mos管q1的作用进行开关储能；
19.进一步，所述电感l1的储备能量取决于电感l1的自身特性以及mos管q1 的导通时间；
20.所述mos管q1是电子开关管；
21.进一步，所述mos管q1是n-mos管；
22.进一步，所述mos管的开启和关闭受制于驱动信号pwm；
23.这样做的有益效果为：通过mos管q1的开启和关闭可以对电感l1进行储能和释放能量，同时由于n-mos管的制造难度以及参数特性远优于p-mos管，所以无论在电路成本上或者是电路设计上都是更胜一筹的。
24.所述驱动信号pwm是正弦电源电路的驱动信号；
25.进一步，所述驱动信号pwm是数字信号；
26.进一步，所述驱动信号pwm和模拟采集信号adc进行配合；
27.进一步，所述驱动信号pwm的导通时间可以对正弦电源输出进行能量的调节，而能量的调节幅度由检测信号模拟采集信号adc来决定；
28.这样做的有益效果为：使用数字信号可以能大大提升电路的适用性，毕竟现在的电子电路数字信号才是十分常见的；其次，数字信号十分容易从单片机、 cpu等常见主控直接输出，大大简化了电路的可移植性。
29.所述电阻r1是具有固定阻值的电阻；
30.进一步，所述电阻r1的第一个作用为限制mos管q1在驱动信号pwm处于不确定状态的时候固定一个确定的低电平状态；
31.进一步，所述电阻r1的第二个作用可以快速释放驱动信号pwm的高电平信号的能量，可以使其驱动信号pwm更为准确；
32.这样做的有益效果为：通过电阻r1的作用可以有效避免上电或者下电或者其他驱动信号pwm处于不确定状态下对于mos管q1的管控失效，避免mos管q1 的烧管。
33.所述电容c1是具备储能作用的电容；
34.进一步，所述电容c1是后级电路的能量来源；
35.进一步，所述电容c1通过电感l1、mos管q1、电感l2、二极管d1的互相配合作用产生升降压的作用；
36.进一步，所述电容c1通过电感l1、mos管q1、电感l2、二极管d1的互相配合作用产生升降压的作用后为正弦电源做了能量变化的基础。
37.所述电感l2是做储能作用的电感；
38.进一步，所述电感l2的感值和电感l1相同；
39.进一步，所述电感l2作为储能和续流的作用；
40.进一步，所述电感l2和电感l1、mos管q1、电容c1、二极管d1组成了升降压电路；
41.这样做的有益效果为：通过升降压电路可以实现输出电压不受输入电压的限制。
42.所述二极管d1是肖特基二极管；
43.进一步，所述二极管d1选择为肖特基的原因是成本低廉、性能参数优秀，可以承受
较高的开关速度；
44.进一步，所述二极管d1的作用是配合电感l2、电感l1、mos管q1、电容 c1组成了升降压电路。
45.所述电容c2是储能电容；
46.进一步，所述电容c2的作用是退耦和滤波；
47.进一波，所述电容c2可以让数字开关信号变得平滑；
48.进一步，所述电容c2可以让输出波形变得稳定；
49.这样做的有益效果为：通过电容c2的作用实现了数字开关信号的滤波作用，使其信号变为所需要的平滑信号。
50.所述电阻r2和电阻r3是电压分压电阻；
51.进一步，所述电阻r2和电阻r3的作用是把电容c2上面的较高电压通过电阻分压的方式进行降压处理；
52.进一步，所述电阻r2和r3的作用可以把较高的电压降低到单片机adc可以采集的到的电压；
53.这样做的有益效果为：通过电阻r2和电阻r3的电阻分压的作用可以实时把输出电压反馈给单片机或者主控ic。
54.所述模拟采集信号adc是单片机或者主控ic可以检测模拟信号的信号；
55.进一步，所述模拟采集信号adc是模拟信号，有别于数字信号；
56.进一步，所述模拟采集信号adc可以把当前功率输出的电压实时反馈给主控ic或者单片机；
57.这样做的有益效果为：主控ic或者单片机可以通过模拟采集信号adc采集回来的电压信号进而改变驱动信号pwm进而改变能量的转换量进行控制，驱动信号pwm以及模拟采集信号adc的相互作用可以闭环控制其输出的波形和电压。进而可以控制正弦电源输出的幅值量以及周期。
58.所述电容c3、电容c4的作用是通交隔直；
59.进一步，所述电容c3和c4是电解电容；
60.进一步，所述电容c3和c4负极连接在一起的作用是提升电压的耐压值避免电解电容由于耐压值不够导电容受损；
61.进一步，所述电容c3和c4采用电解电容的一个原因是输出电压vout是功率型输出，电容的容量不够会导致输出功率不够；
62.这样做的有益效果为：通过电容c3和c4的作用可以把相对于地参考点的波形变成交流量，进而输出了完整的正弦电源。
63.所述电阻r4是作为负载电阻的作用；
64.这样做的有益效果为：所述电阻r4的是在没有接负载的情况下依然可以消耗掉一定的能量避免电压输出v_out输出异常的正弦波形。
65.一种正弦电源电路工作流程包括如下流程：
66.步骤1：驱动信号pwm推动升降压电路工作；驱动信号pwm推动升降压电路工作；只有驱动信号pwm有开关信号的时候升降压电路才会进行工作，才会有能量的变换，才会有正弦电源产生的基础；
67.步骤2：模拟采集信号adc反馈波形状态；模拟采集信号adc反馈波形状态；通过模拟信号adc采集回来的电压信号可以知道当前正弦电源的波形幅值是怎样的；
68.步骤3：驱动信号pwm调整能量变化量；驱动信号pwm调整能量变化量；主控ic或者单片机可以以模拟采集信号adc反馈波形状态为依据进行驱动信号 pwm的调节；进而调节能量的变化量；
69.步骤4：隔直电容变化波形；隔直电容变化波形；通过电容c3和c4的作用可以把相对于地参考点的波形变成交流量，进而输出了完整的正弦电源；
70.步骤5：正弦电源输出；通过以上步骤1、步骤2、步骤3、步骤4的工作就可以输出带负载能力的正弦电源了。
71.这样做的有益效果为：通过升降压电路配合驱动信号以及采集信号的闭环控制可以简单地输出可以带载的正弦电源。
附图说明
72.图1为本实用新型结构示意图。
73.图2为本实用新型的具体电路图。
74.图3为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
75.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
76.如图1所示，一种正弦电源电路，包括驱动信号模块、升降压模块、滤波模块、电压反馈模块、隔直电容模块、负载模块，如图2所示，所述驱动信号模块包含驱动信号pwm、电阻r1；所述升降压模块包含供电电源 vcc、电感l1、 mos管q1、电容c1、电感l2、二极管d1；所述滤波模块包含电容c2；所述电压反馈模块包含电阻r2、电阻r3、模拟采集信号adc；所述隔直电容模块包含电容c3、电容c4；所述负载模块包含电阻r4、输出电压v_out；
77.如图3所示，一种正弦电源电路工作流程包括如下流程：
78.步骤1：驱动信号pwm推动升降压电路工作；驱动信号pwm推动升降压电路工作；只有驱动信号pwm有开关信号的时候升降压电路才会进行工作，才会有能量的变换，才会有正弦电源产生的基础；
79.步骤2：模拟采集信号adc反馈波形状态；模拟采集信号adc反馈波形状态；通过模拟信号adc采集回来的电压信号可以知道当前正弦电源的波形幅值是怎样的；
80.步骤3：驱动信号pwm调整能量变化量；驱动信号pwm调整能量变化量；主控ic或者单片机可以以模拟采集信号adc反馈波形状态为依据进行驱动信号pwm的调节；进而调节能量的变化量；
81.步骤4：隔直电容变化波形；隔直电容变化波形；通过电容c3和c4的作用可以把相对于地参考点的波形变成交流量，进而输出了完整的正弦电源；
82.步骤5：正弦电源输出；通过以上步骤1、步骤2、步骤3、步骤4的工作就可以输出带负载能力的正弦电源了。
83.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用
新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。