專利名稱：寬輸入范圍開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種RCC型開關(guān)電源，具體說是一種寬輸入范圍開關(guān)電源。
RCC型開關(guān)電源以其電路簡單、成本低、效率高而廣泛應(yīng)用于各種電器中，但一般RCC型開關(guān)電源穩(wěn)壓范圍較窄，尤其在家用電器中使用時適用性受到限制。
RCC型開關(guān)電源輸入范圍較窄的主要原因在于開關(guān)管的導(dǎo)通損耗和截止損耗較大，圖3(虛線框部分除外)給出了RCC型開關(guān)電源的基本電路。開關(guān)管的基極驅(qū)動電流隨輸入電壓的增大而增大，當(dāng)輸入電壓過低時，基極驅(qū)動電壓過低，導(dǎo)通和截止的驅(qū)動電流過小，開關(guān)管不能迅速截止而進入放大狀態(tài)，造成開關(guān)管截止損耗急劇增加，輸出能力下降，穩(wěn)定性變差，甚至損壞開關(guān)管。因此，在集電極電流允許的范圍內(nèi)，穩(wěn)壓范圍的下限決定于基極最小驅(qū)動電流。另一方面，當(dāng)輸入電壓過高時，驅(qū)動電流過大，開關(guān)管導(dǎo)通時處于深度飽和狀態(tài)，由于電荷存儲效應(yīng)，轉(zhuǎn)向截止時，開關(guān)管不能迅速退出飽和狀態(tài)，導(dǎo)致VCE上升緩慢，形成很大的截止損耗，同時，由于驅(qū)動電流過大，導(dǎo)通損耗和導(dǎo)通狀態(tài)下的損耗也加大。過大的驅(qū)動電流還會使電源在啟動時，由于電壓控制環(huán)路不能及時起作用而造成開關(guān)變壓器磁飽和現(xiàn)象，使開關(guān)管工作于過高的集電極電流和高電壓狀態(tài)，造成迅速過熱而擊穿。因此，穩(wěn)壓范圍的上限受基極最大驅(qū)動電流影響較大。
對于RCC型開關(guān)電源來講，在一定負載情況下，開關(guān)管的工作頻率隨輸入電壓升高而升高、最大集電極電流隨輸入電壓升高而減小，因此，開關(guān)管所需的基極驅(qū)電流也隨輸入電壓升高而減小。根據(jù)這一特點，高輸入電壓時由基極驅(qū)動電流過大造成的開關(guān)管損耗增加可以通過控制驅(qū)動電流來避免。
目前，開關(guān)電源中多采用較復(fù)雜的基極恒流電路來實現(xiàn)這一目的，圖3中虛線框部分給出了一種實際應(yīng)用的恒流驅(qū)動電路，在這種電路中，R2、C2一般取值較小，電路穩(wěn)定性不好。若R2、C2取值較大，在輸入電壓較高時，產(chǎn)生較大的正向驅(qū)動電流，基極電流失去恒流特性，造成損耗增加，因此，實際應(yīng)用時效果并不理想，這種電路的另一個缺點是線路復(fù)雜、成本高。
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種寬輸入范圍開關(guān)電源，只在普通RCC型開關(guān)電源上增加少量元件，而不增加開關(guān)電源的總體造價，并且提高電源的可靠性。
本實用新型的目的是通過以下技術(shù)實現(xiàn)的一種寬輸入范圍開關(guān)電源，包括開關(guān)管V513、開關(guān)管偏置電阻(R520、R521、R522、R519、R524)、開關(guān)管置偏電容C514、輸出變壓器及其保護電路、穩(wěn)壓控制電路，開關(guān)管V513的基極接比例分電流電路的輸出端，比例分流電路的輸入端接開關(guān)管偏置電阻R524。
所述的比例分流電路的輸入端分兩路，一路接二極管VD520的負極，二極管VD520正極接地，另一路接電阻R527，電阻R527的另一端是比例分流電路的輸出端。
所述的比例分流電路的另一種電路是輸入端分三路，一路接二極管VD520的正極，一路接三極管V515的集電極，另一路接電阻R527，電阻R527的另一端是比例分流電路的輸出端，二極管VD520的負極分二路，一路接對地電阻R520，另一路接三極管V515的基極，三極管V515的發(fā)射極接地。
本實用新型的優(yōu)點和積極效果是采用少量的元件組成比例分流電路，限定了開關(guān)管的基極驅(qū)動電流，使開關(guān)管在高輸入電壓工作時仍能保持較快的開關(guān)速度，產(chǎn)生較低的損耗，展寬了電源的使用范圍，同時允許開關(guān)管使用較小的散熱器，降低了成本，提高了電源的可靠性。另外，由于沖擊電流的減小，允許使用集電極電流較小的開關(guān)管，可大大降低器件成本，尤其在功率較大的開關(guān)電源中應(yīng)用時，增加了器件選擇的靈活性，因而具有較高的實用價值和經(jīng)濟效益。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明

圖1是本實用新型一個實施例的+115V開關(guān)電源的電路圖2是本實用新型另一個實施例的+115V開關(guān)電源的電路圖；圖3是具有專用基極恒流電路的RCC型開關(guān)電源的基本電路圖。
圖3所示的現(xiàn)有開關(guān)電源中采用了專用繞組和開關(guān)管組成了基極恒流電路，如圖3中虛線框部分所示，其工作原理如下在開關(guān)電源正常工作時，由專用繞組提供一個獨立穩(wěn)定的基準電壓(+VREF)，此電壓經(jīng)電阻R5受三極管V2等組成的開關(guān)控制，在開關(guān)管V1導(dǎo)通時V2導(dǎo)通，給開關(guān)管V1基極提供一個約為VREF/R5的正向驅(qū)動電流，在開關(guān)管V1截止時，V2截止，由R2、C2提供截止偏置電流。在這種電路中，R2、C2一般取值較?。浑娐贩€(wěn)定性不好，若R2、C2取值較大，在輸入電壓較高時，會產(chǎn)生較大的正向驅(qū)動電流，使基極電流失去恒流特性，造成損耗增加，因此，實際效果并不理想，而且此電路比較復(fù)雜，成本高。
在圖1中，本實用新型采用了二極管、電阻組成的比例分流電路，二極管VD520構(gòu)成一個約為2V的基準電壓，配合電阻R527(1.8Ω)構(gòu)成恒流驅(qū)動電路，驅(qū)動電流限制值近似為(2-0.7)V/1.8 Ω=610mA，當(dāng)輸入電壓較低時，二極管VD520中的電流基本為零，隨著輸入電壓升高，VD520中的電流加大，使基極驅(qū)動電流基本保持不變。VD520、R527的取值直接影響驅(qū)動電流的大小，決定低壓端的最大輸出功率，可以根據(jù)輸出功率和低壓范圍需要適當(dāng)調(diào)整。
在圖2中，二極管VD520和三極管V515構(gòu)成了一個約1.3V的基準電壓，配合電阻R527(1Ω)構(gòu)成恒流驅(qū)動電路，驅(qū)動電流限制值近似為(1.3-0.7)V/1Ω=600mA，同樣地VD520、R527的取值直接影響驅(qū)動電流的大小，決定低端的最大輸出功率，可以根據(jù)輸出功率和低壓端的電壓需要適應(yīng)調(diào)整其參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種寬輸入范圍開關(guān)電源，包括開關(guān)管V513、開關(guān)管偏置電阻(R520、R521、R522、R519、R524)、開關(guān)管偏置電容C514、輸出變壓器及其保護電路(1)、穩(wěn)壓控制電路(2)，其特征在于開關(guān)管V513的基極接比例分電流電路(3)的輸出端，比例分流電路(3)的輸入端接開關(guān)管偏置電阻R524。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬輸入范圍開關(guān)電源，其特征在于比例分流電路(3)的輸入端分兩路，一路接二極管VD520的負極，二極管VD520的正極接地，另一路接電阻R527，電阻R527的另一端是比例分流電路(3)的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬輸入范圍開關(guān)電源，其特征在于比例分流電路(3)的輸入端分三路，一路接二極管VD520的正極，一路接三極管V515的集電極，另一路接電阻R527，電阻R527的另一端是比例分流電路(3)的輸出端，二極管VD520的負極分二路，一路接對地電阻R520，另一路接三極管V515的基極，三極管V515的發(fā)射極接地。
專利摘要本實用新型提供了一種具有基極比例分流電路的寬輸入范圍開關(guān)電源,包括:開關(guān)管、開關(guān)管偏置電阻、開關(guān)管置偏電容、輸出變壓器及其保護電路、穩(wěn)壓控制電路,其特點是:開關(guān)管的基極接比例分電流電路的輸出端,比例分流電路的輸入端接開關(guān)管偏置電阻。只在普通RCC型開關(guān)電源的基礎(chǔ)上增加少量元件,而不增加開關(guān)電源的總體造價,并且提高了開關(guān)電源的可靠性,具有較高的實用價值和經(jīng)濟效益。
文檔編號H02M3/335GK2419735SQ0021347
公開日2001年2月14日 申請日期2000年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月2日
發(fā)明者李硯泉 申請人:海信集團公司, 青島海信集團技術(shù)中心