1.一种发射线圈的多频点最大功率控制电路,包括谐振主电路和控制电路,其特征在于:
谐振主电路包括连接件CN1、发射线圈TC1、乘法器IC1、功率运放IC2、译码器IC7、反相器IC8、驱动芯片IC9、继电器1KA1、继电器2KA2、继电器3KA3、继电器4KA4,输出电阻R1、放大电阻R2、取样电阻Rs、降噪电容C1、正电源电容C10、负电源电容C11、谐振电容1C01、谐振电*
容2C02、谐振电容3C03和谐振电容4C04,连接件CN1的正弦指令端Ui端与上分压电阻R3的一端、乘法器IC1的输入1正端X1端连接,乘法器IC1的输入1负端X2端、乘法器IC1的输入2负端Y2端、乘法器IC1的偏置端Z端均接地,乘法器IC1的输入2正端Y1端与调节运放IC6的输出端OUT端、积分电容C8的一端连接,乘法器IC1的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,乘法器IC1的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,乘法器IC1的输出端OUT与输出电阻R1的一端连接,输出电阻R1的另一端与功率运放IC2的负输入端IN‑、放大电阻R2的一端、降噪电容C1的一端连接,功率运放IC2的正输入端IN+端接地,功率运放IC2的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,功率运放IC2的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,功率运放IC2的输出端OUT与放大电阻R2的另一端、降噪电容C1的另一端、发射线圈TC1的一端连接,发射线圈TC1的另一端与谐振电容1C01的一端、谐振电容2C02的一端、谐振电容3C03的一端、谐振电容4C04的一端连接,谐振电容1C01的另一端与继电器1KA1常开触点的一端P2端连接,谐振电容2C02的另一端与继电器2KA2常开触点的一端P2端连接,谐振电容3C03的另一端与继电器3KA3常开触点的一端P2端连接,谐振电容4C04的另一端与继电器4KA4常开触点的一端P2端连接,取样电阻Rs的一端与反馈电阻R5的一端、继电器1KA1常开触点的另一端P1端、继电器2KA2常开触点的另一端P1端、继电器3KA3常开触点的另一端P1端、继电器
4KA4常开触点的另一端P1端连接,取样电阻Rs的另一端接地,连接件CN1的正电源端VCC端与电路正电源端+VCC端、正电源电容正电源电容C10的一端连接,连接件CN1的负电源端VSS端与电路负电源端+VSS端、负电源电容负电源电容C11的一端连接,连接件CN1的地端GND端与正电源电容正电源电容C10的另一端、负电源电容负电源电容C11的另一端均接地,连接件CN1的谐振地址A端与译码器IC7的第1地址端A端连接,连接件CN1的谐振地址B端与译码器IC7的第2地址端B端连接,译码器IC7的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,译码器IC7的地端GND端接地,译码器IC7的第1输出端Y1端与反相器IC8的第1输入端I1端连接,译码器IC7的第2输出端Y2端与反相器IC8的第2输入端I2端连接,译码器IC7的第3输出端Y3端与反相器IC8的第3输入端I3端连接,译码器IC7的第4输出端Y4端与反相器IC8的第4输入端I4端连接,反相器IC8的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,反相器IC8的地端GND端接地,反相器IC8的第1输出端O1端与驱动芯片IC9的第1输入端I1端连接,反相器IC8的第
2输出端O2端与驱动芯片IC9的第2输入端I2端连接,反相器IC8的第3输出端O3端与驱动芯片IC9的第3输入端I3端连接,反相器IC8的第4输出端O4端与驱动芯片IC9的第4输入端I4端连接,驱动芯片IC9的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,驱动芯片IC9的地端GND端接地,驱动芯片IC9的第1输出端O1端与继电器1KA1线圈的一端A1端连接,驱动芯片IC9的第
2输出端O2与继电器2KA2线圈的一端A1端连接,驱动芯片IC9的第3输出端O3端与继电器
3KA3线圈的一端A1端连接,驱动芯片IC9的第4输出端O4端与继电器4KA4线圈的一端A1端连接,继电器1KA1线圈的另一端A2端、继电器2KA2线圈的另一端A2端、继电器3KA3线圈的另一端A2端、继电器4KA4线圈的另一端A2端均与电路正电源端+VCC端连接;
控制电路包括指令RMS/DC芯片IC3、反馈RMS/DC芯片IC4、偏差运放IC5、调节运放IC6、上分压电阻R3、下分压电阻R4、反馈电阻R5、给定电阻R6、正端电阻R7、负端电阻R8、偏差电阻R9、接地电阻R10、积分电阻R11、积分电位器RPI、比例电位器RPP、上滤波电容C2、上耦合电容C3、下滤波电容C4、下耦合电容C5、下输出电容C6、上输出电容C7、积分电容C8和比例电容C9,上分压电阻R3的另一端与下分压电阻R4的一端、上滤波电容C2的一端、指令RMS/DC芯片IC3的正输入端IN+端连接,指令RMS/DC芯片IC3的负输入端IN‑端与上耦合电容C3的一端连接,下分压电阻R4的另一端、上滤波电容C2的另一端、上耦合电容C3的另一端均接地,指令RMS/DC芯片IC3的使能端/EN端、指令RMS/DC芯片IC3的负电源端‑V端、指令RMS/DC芯片IC3的地端GND端均接地,指令RMS/DC芯片IC3的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,指令RMS/DC芯片IC3的正输出端OUT+端与上输出电容C7的一端、给定电阻R6的一端连接,指令RMS/DC芯片IC3的负输出端OUT‑端、上输出电容C7的另一端均接地,反馈电阻R5的另一端与下滤波电容C4的一端、反馈RMS/DC芯片IC4的正输入端IN+端连接,反馈RMS/DC芯片IC4的负输入端IN‑端与下耦合电容C5的一端连接,下滤波电容C4的另一端、下耦合电容C5的另一端均接地,反馈RMS/DC芯片IC4的使能端/EN端、反馈RMS/DC芯片IC4的负电源端‑V端、反馈RMS/DC芯片IC4的地端GND端均接地,反馈RMS/DC芯片IC4的正输出端OUT+端与下输出电容C6的一端、负端电阻R8的一端连接,反馈RMS/DC芯片IC4的负输出端OUT‑端、下输出电容C6的另一端均接地,反馈RMS/DC芯片IC4的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,负端电阻R8的另一端与偏差电阻R9的一端、偏差运放IC5的负输入端IN‑端连接,给定电阻R6的另一端与正端电阻R7的一端、偏差运放IC5的正输入端IN+端连接,正端电阻R7的另一端接地,偏差运放IC5的输出端OUT端与比例电位器RPP的右端、偏差电阻R9的另一端连接,偏差运放IC5的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,偏差运放IC5的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接,比例电位器RPP的左端与接地电阻R10的一端连接,接地电阻R10的另一端接地,比例电位器RPP的中心端与积分电阻R11的一端、比例电容C9的一端连接,积分电阻R11的另一端与积分电位器RPI的下端连接,积分电位器RPI的上端及其中心端与调节运放IC6的负输入端IN‑端、比例电容C9的另一端、积分电容C8的另一端连接,调节运放IC6的正输入端IN+端接地,调节运放IC6的正电源端+V端与电路正电源端+VCC端连接,调节运放IC6的负电源端‑V端与电路负电源端‑VSS端连接。
2.根据权利要求1所述的一种发射线圈的多频点最大功率控制电路,其特征在于,电路参数配合关系如下:
设: 为正弦波电压信号, ω为角频率,ω∈[ωmin,ωmax],ωi为各频点的角频率,β为电流变换系数, I0分别为线圈电流给定有效值与实际有效值,u0为发射线圈输出电压信号瞬时值,i0为发射线圈输出电流信号瞬时值, 线圈电流滞后角,R0为发射线圈的内阻,L0为发射线圈的电感,Rr为比例电位器RPP左侧部分的阻值阻值,Ri为积分电位器RPI的下端阻值,C0i为各频点的谐振电容;
一、乘法器IC1和IC2:输入输出关系:
二、偏差运放IC5和调节运放IC6:
PI调节器:R6=R8,R7=R9,C8=C9 (2)PI调节器传递函数:
三、最大功率谐振条件:
令 谐振频率: 谐振电容:
四、谐振电容与谐振频率关系: