[发明专利]用于隔离放大器的变压器

说明书

技术领域

本发明涉及电子元件，尤其是一种适用于隔离放大器上的变压器。

背景技术

隔离放大器是一种连接于输入电路和输出电路之间电气绝缘的放大器，采用变压器或光耦合传递信号，在工业控制、信号测量和医疗器械，信号放大等各个方面获得广泛应用。隔离放大器作用是对模拟信号进行隔离，并按照一定的比例放大，要求输出的信号失真要小，线性度、精度、带宽、隔离耐压等参数都要达到使用要求。

一般情况下，变压器作为单一功能来使用：一种功能是传输功率，归类为电源变压器；另一种功能是传输信号，并实现电气隔离。

现有变压器耦合类隔离放大器中，使用两个变压器来实现上述两种功能，一个是传输功率的电源变压器，另一个是实现传输信号或电气隔离功能的变压器。由于两种变压器分别带有各自的磁芯，对单独传输信号或电气隔离功能的变压器，每个绕组之间的隔离电压或耦合电容要求不高，采用双线并绕的结构即可。本专利申请人在试制变压器耦合类隔离放大器工作中，遇到了变压器制作难题，因为本专利申请人试制的变压器耦合类隔离放大器，用户要求大幅度减小其体积，只能够使用一个变压器，该变压器必须同时完成功率以及信号的传输，要求传输信号的变压器中的解调绕组对称性和一致性好，若采用现有双线并绕结构，绕组之间的对称性和一致性达到要求，但两个绕组间的耦合电容太大，而且隔离电压太小，不能满足产品电性能要求，因此普通双线并绕的结构不能达到上述使用一个变压器的要求。

发明内容

本申请人针对上述大幅度减小变压器耦合类隔离放大器体积、只能够使用一个变压器的用户要求，提供一种用于隔离放大器的变压器，其既能够传输功率，又能够传输信号，并实现电气隔离，以及具有漏感小、解调绕组对称性与一致性好的优点。

本发明所采用的技术方案如下： 

一种用于隔离放大器的变压器，

包括环形磁芯，环形磁芯上绕有原边绕组W1以及副边绕组：

原边绕组W1，其同名端连接一直流电压源，原边绕组W1的异名端与开关三极管T的集电极连接，开关三极管T的基极输入一脉冲电压，开关三极管T的发射极接地；

副边绕组，包括供电绕组W2～供电绕组W5、解调绕组W6及解调绕组W7以及调制绕组W8；

所述供电绕组W2～供电绕组W5分别连接整流电路；

所述解调绕组W6的连接结构为：解调绕组W6的异名端连接电平移位电路的输入端，所述电平移位电路的输出端Vout1与输入解调器连接，解调绕组W6的同名端与所述电平移位电路的接地端连接；解调绕组W6的异名端与二极管D6的负极连接，二极管D6的正极通过连接的电容C6接地；

所述解调绕组W7的连接结构为：解调绕组W7的异名端连接电平移位电路的输入端，所述电平移位电路的输出端Vout2与输出解调器连接，解调绕组W7的同名端与所述电平移位电路的接地端连接；解调绕组W7的异名端与二极管D7的负极连接，二极管D7的正极通过连接的电容C7接地；

所述调制绕组W8的连接结构为：调制绕组W8的同名端与二极管D8的负极连接，二极管D8的正极连接调制器的输出端，调制绕组W8的异名端与所述调制器的接地端连接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述供电绕组W2以及供电绕组W5分别连接的整流电路为：供电绕组W2的同名端以及供电绕组W5的同名端分别与二极管D2、二极管D5的正极连接，二极管D2、二极管D5的负极分别为供电输出端，所述供电输出端分别连接滤波电容器C2、滤波电容器C5；所述供电绕组W3以及供电绕组W4分别连接的整流电路为：供电绕组W3的异名端以及供电绕组W4的异名端分别与二极管D3、二极管D4的负极连接，二极管D3、二极管D4的正极分别为供电输出端，所述供电输出端分别连接滤波电容器C3、滤波电容器C4；

所述解调绕组W6及解调绕组W7的匝数及电感量相同，解调绕组W6及解调绕组W7的同名端位置以通过环形磁芯中心的轴线为镜像对称；

所述供电绕组W2与供电绕组W4以及供电绕组W3与供电绕组W5分别位于环形磁芯的两端，并分别为双线并绕结构；

所述各线圈绕组的起始端与终止端通过绝缘外表层绞合。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明将原边绕组以及副边绕组绕于同一环形磁芯上，原边绕组连接开关三极管电路，开关三极管导通时为本发明传输功率的周期，开关三极管截止时为传输信号的周期，使得本发明实现传输功率和传输信号两种功能；其中原边绕组与供电绕组的耦合实现传输功率的功能，原边绕组与调制绕组以及解调绕组的耦合实现传输信号的功能；