方波幅度可以通过变压器抬高吗

只看该作者 · 2010-6-24 09:16

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-6-24 22:08 编辑

各位大侠，最近遇到一个问题，想得到高压直流叠加脉冲输出，也就是在方波输出的基础上用直流高压串联抬高。
以前做的方案是用光耦的开关特性，只不过受光耦输入电压及供电电源的限制，使输出方波的幅度达不到50v，我现在想用变压器的方案，大体思路：信号源输出低幅度方波——功率放大（也可能不用）——升压变压器（次级输出加直流高压抬高）。使用变压器既可以使方波幅度提高，又可以前后隔离直流高压。
但是，变压器初级输入方波从次级得到的波形不是很好，请教大家我想的方案是否可行，行的话还需要哪些电路修正？

想要得到方波的幅度50v，频率20hz，占空比1%

只看该作者 · 2010-6-24 10:29

次级波形肯定会有一定变形的,大不了加一级整形电路.

只看该作者 · 2010-6-24 10:36

2# donkey89
次级加整形电路的话，也是使用有源器件的吧，高于50v输出的电源好找吗
不知道这么理解对否

3万 · 2010-6-24 10:51

“变压器初级输入方波从次级得到的波形不是很好”
这是因为变压器能够传输的信号带宽比较窄。
方波，理论上所含高次谐波的次数无穷，如果能够将这些谐波也同样(同样的意思是与输入的幅度成相同比例)传输，那么次级的波形不变。但因带宽比较窄，所以仅有不太多次数的谐波能够被传输，越是高次谐波越被衰减，这是波形不好的原因。
要想变压器二次的方波波形好，就要尽量展宽变压器的带宽。这只能从材料和工艺上想办法。

只看该作者 · 2010-6-24 11:02

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-6-24 11:08 编辑

感谢maychang老师
总是一步到位的回答！
怎么高频率的正弦波能够通过变压器很好的传输？是否是因为正弦波上高次谐波少？
变压器传输方波不好，是否也跟方波大部分时间的电压值对时间的导数为0，而变压器对变化的电压电流才能更好的传输有关？

只看该作者 · 2010-6-24 11:08

用脉冲变压器，输出可以达到上千伏

3万 · 2010-6-24 11:26

5楼：
一点谐波成份都没有，那才是纯正弦波。纯正弦波只有一个频率成份。

“变压器传输方波不好，是否也跟方波大部分时间的电压值对时间的导数为0，而变压器对变化的电压电流才能更好的传输有关？”
这是原因之一，仅影响最低频率信号的传输。很高次谐波，主要受漏感和分布电容影响。

普通变压器，能够比较好地传输的最高频率与最低频率之比大约几十倍，换句话说，可以传输几十次谐波(20～30次)。对一般应用来说，已经够了。采用特殊绕法和磁性材料，可以做到百倍甚至更高一些。

3万 · 2010-6-24 11:37

楼主的方法，设计变压器时还需要考虑直流电源将给变压器二次绕组一个直流电流，此直流电流将使变压器磁芯一个固定的偏置。这样的变压器不是不能工作，但在磁路设计时必须考虑进去，有可能必须在磁路中留气隙。
楼主发的另一帖，用变压器初级作为单管放大器的负载，同样存在这个问题。

只看该作者 · 2010-6-24 11:54

lz原方案用光耦合器，只是脉冲幅度不够高，如果选用Vceo高的光耦可行吗？
比如pc851，Vceo=300V。
当然还有其他型号，lz可选择合适的。

只看该作者 · 2010-6-24 13:24

9# j1732
谢谢您的回复
光耦能找到，但是供电电源也不好找吧
我用光耦的思路是利用光耦的开关传输，关断的时候传输的是vcc，但是电源不好找的，特别是耐高压的电源。

只看该作者 · 2010-6-24 13:29

8# maychang
感谢maychang老师，我的问题太多了，感谢你的耐心。我会一件一件处理，一点一点学习。

只看该作者 · 2010-6-24 13:37

9# j1732

谢谢您的回复
光耦能找到，但是供电电源也不好找吧
我用光耦的思路是利用光耦的开关传输，关断的时候传输的是vcc，但是电源不好找的，特别是耐高压的电源。

只看该作者 · 2010-6-24 14:22

7# maychang

maychang老师，麻烦请教一下有专门传输方波的变压器吗？
音频变压器是否属于此类？

4万 · 2010-6-24 16:29

楼主需要多高的电压？

只看该作者 · 2010-6-24 16:46

14# chunyang
chunyang老师：
感谢你的关注。我想从变压器的次级得到幅度为50v，频率20hz，但要求占空比小1%.不知道用变压器方案可否能实现？

4万 · 2010-6-24 17:18

不适合用变压器，50V不算高，用晶体管做开关即可，50V电源供电，光耦隔离驱动。负载电流不大，用单晶体管即可，要求较大的输出电流就采用推挽电路结构，晶体管型号根据输出电流、开关速率和耐压参数进行选择，除普通晶体管外，大功率输出时还可以用IGBT。

3万 · 2010-6-24 19:03

13楼：
音频变压器并非专门传输方波，仅仅是工作于比较宽的频率范围而已。例如150Hz～3500Hz。
倒是开关电源中的变压器是工作于方波，但开关电源变压器对波形要求并不很高，有些过冲、下倾等等对开关电源工作并没有影响。

只看该作者 · 2010-6-24 19:50

本帖最后由 cdzcdz1979 于 2010-6-24 19:52 编辑

用半桥驱动器+两个场效应管半桥（如IR2113+IRF840） ,其频率范围：0-100kHz都可以。
但需要一个辅助升压电路，这样输出脉冲幅度可调的，波形无畸变的。
输入可直接接单片机。本人早就想做这样的一个脉冲电源了

3万 · 2010-6-24 21:41

18楼的建议很好，但0～100kHz频率不现实，无法使IR2113工作于这么宽频率范围。
不楼主要的开关频率在首帖说是20Hz，在15楼说的是20Hz。若是变化这么大，IR2113之类驱动器难以实现，占空比小于1%，用IR2113之类也困难。
工作频率范围这么宽，占空比如此小，半桥电路上管驱动可能需要独立辅助电源。

只看该作者 · 2010-6-24 22:11

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-6-24 22:32 编辑

19# maychang

maychang老师，是我弄错了。首帖的频率应该也是20hz，跟15楼要求一样。
看来用变压器的方案很难实现的。我现在在找高输出电源，还采用以前光耦方案实验看看。
请教maychang老师个问题，光耦有4脚的有8脚的，8脚多了vcc输入端，请教两种有何主要区别？
真诚谢谢大家！

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