專利名稱：返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，特別是關(guān)于一種使用于返馳式交換電源供應(yīng)器(AC/DC Flyback Switching Power Supply)的次級側(cè)電路上，利用雙極性晶體管檢測變壓器輸出端在正負(fù)極性交替時，適時驅(qū)動場效晶體管釋放變壓器上的儲存能量。
背景技術(shù)：
目前已知的直流電源供應(yīng)裝置，如交換式電源供應(yīng)器(AC To DC SwitchingPower Supply)中，為縮小變壓器的體積，大都使用高頻的脈波寬度調(diào)變(PWM)控制直流輸出電壓，如圖1所示，是傳統(tǒng)返馳式交換電源供應(yīng)裝置的電路示意圖，并以變壓器T1的前級電路與后級電路區(qū)分為初級側(cè)101及次級側(cè)102，該初級側(cè)101及該次級側(cè)102間以一光敏晶體管111及一發(fā)光二極管112分離該初級側(cè)101及次級側(cè)102的電信號，但卻可利用光信號反饋次級側(cè)102的電壓或電流的輸出變化信號至初級側(cè)101，以同步調(diào)整該初級側(cè)101及次級側(cè)102的電壓及電流變化量，或者作為過電流及短路保護的反饋信號。
該現(xiàn)有返馳式交換電源供應(yīng)器主要是交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓輸出的電路，如圖2所示，是脈波寬度調(diào)變輸出波形圖，其原理為于初級側(cè)101的場效晶體管Q1導(dǎo)通時能量因變壓器初級與次級側(cè)極性相反，以致無法通過整流二極管D1，而儲存于變壓器T1上，待場效晶體管Q1導(dǎo)通結(jié)束后，變壓器T1極性反轉(zhuǎn)，改由次級側(cè)整流二極管D1接著導(dǎo)通以釋放儲存在變壓器T1上的儲存能量。然而該整流二極管D1導(dǎo)通時會隨著輸出負(fù)載的大小而產(chǎn)生0.4V-0.5V的電壓降，此電壓降乘以負(fù)載電流即為該整流二極管D1的消耗功率損失，若負(fù)載電流很大時，將大幅降低該直流供應(yīng)裝置的輸出電源效率。
實用新型內(nèi)容本案所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有直流電源供應(yīng)裝置中所具有的缺陷，提出一種返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，可大幅降低返馳式交換電源供應(yīng)器的功率損失。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，連接于一直流電源供應(yīng)裝置的一變壓器次級側(cè)端上，用以檢測一電壓輸出端在整流輸出中的微量電流，該變壓器次級側(cè)包括一第一輸出端、一第二輸出端及一參考電位端，該電流檢測電路包括一雙極性晶體管，由一第一晶體管及一第二晶體管的基極(B)相連接組合而成，并連接至該第二晶體管的發(fā)射極(E)形成一共同基極端，該第一晶體管的發(fā)射極(E)形成一第一檢測端，集電極(C)形成一反饋端，及該第二晶體管的集電極(C)形成一第二檢測端；及一場效晶體管，具有一源極(S)、一柵極(G)及一漏極D，該源極S連接于該變壓器的該第一輸出端上，該漏極(D)連接于該電壓輸出端；其中該第一檢測端連接于該場效晶體管的源極(S)，該第二檢測端連接該場效晶體管的漏極(D)，該反饋端連接于該場效晶體管的柵極(G)，由該雙極性晶體管檢測該電壓輸出端在整流輸出時的微量電流，以驅(qū)動該場效晶體管導(dǎo)通與關(guān)閉，釋放該變壓器上的儲存能量。
如上所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其中所述的變壓器的參考電位端是一接地端。
如上所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其中所述的第一晶體管及該第二晶體管是為兩相同的NPN晶體管。
如上所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其中所述的場效晶體管是具有低導(dǎo)通阻抗特性，該導(dǎo)通阻抗值最低可為10毫歐姆。
如上所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其中，還包括一第一電阻器，具有一第一接腳及一第二接腳，該第一接腳連接于該共同基極端，該第二接腳是形成一輔助電源端。
如上所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其中所述的輔助電源端是由一第二電阻器連接至該反饋端。
如上所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其中，還包括一緩沖電路，用以輔助該雙極性晶體管驅(qū)動該場效晶體管導(dǎo)通，該緩沖電路包含一二極管，具有一正極端(P)及一負(fù)極端(N)，該正極端連接至該變壓器的第二輸出端，該負(fù)極端連接于該輔助電源端；
一第三晶體管，是一NPN晶體管，具有一集電極、一基極及一發(fā)射極，該集電極連接于該輔助電源端；一第四晶體管，是一PNP晶體管，具有一發(fā)射極、一基極及一集電極，該發(fā)射極連接于該第三晶體管的發(fā)射極，并連接于該場效晶體管的柵極，該基極連接于該第三晶體管的基極，并連接于該反饋端，該集電極連接于該第一檢測端；及一第二電阻器，是連接于該反饋端及該輔助電源端之間。
本實用新型的有益效果是，該場效晶體管利用該變壓器的輔助線圈提供一輔助電壓經(jīng)一緩沖電路的驅(qū)動而導(dǎo)通，并借該雙極性晶體管檢測該場效晶體管的電流變化接近零時，關(guān)閉該場效晶體管，以取代傳統(tǒng)返馳電路中的整流二極管D1，達到提高輸出電源效率的功效。同時該緩沖電路是用以達成輔助該雙極性晶體管驅(qū)動該場效晶體管導(dǎo)通的功效。


圖1是傳統(tǒng)返馳交換電源供應(yīng)裝置的電路示意圖；圖2是脈波寬度調(diào)變輸出波形圖；圖3為本實用新型的電路示意圖。
其中，附圖標(biāo)號說明如下T1 變壓器101初級側(cè)102次側(cè)103第一輸出端104第二輸出端105參考電位端111光敏晶體管112發(fā)光二極管Q1 場效晶體管D1 整流二極管Q2 場效晶體管
10 電流檢測電路R8 第一電阻器Q4 第一晶體管Q3 第二晶體管200共同基極端211第一檢測端212反饋端221第二檢測端301輔助電源端20 緩沖電路D2 二極管Q5 第三晶體管Q6 第四晶體管R7 第二電阻器400直流電輸出端SPWM PWM時鐘脈沖信號CQ1Q1電流OPWM PWM輸出CD1D1電流VQ2Q2開極電壓具體實施方式
為了進一步了解本實用新型為實現(xiàn)預(yù)定目的所采取的技術(shù)、手段及功效，請參閱以下有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明與附圖，相信本實用新型的目的、特征與特點，可由此得一深入且具體的了解，然而所附圖形僅提供參考與說明，并非用來對本實用新型加以限制。
如圖3所示，是本實用新型的電路示意圖。本實用新型主要是連接于一直流電供應(yīng)裝置的輸出電路上，用以檢測變壓器T1次級側(cè)的電壓輸出端103在電流由大減小到接近零時，適時關(guān)閉場效晶體管，以防變壓器T1因場效晶體管Q1再度導(dǎo)通時，變壓器極性反轉(zhuǎn)而產(chǎn)生輸出倒流的情形，以驅(qū)動一場效晶體管Q2釋放該變壓器T1上的儲存能量。而該變壓器T1的次級側(cè)包括有一第一輸出端103、一第二輸出端104及一參考電位端105，該變壓器T1的參考電位端105可以為一接地端。
該電流檢測電路10主要由一雙極性晶體管及一第一電阻器R8所組成，而該雙極性晶體管是由一第一晶體管Q4及一第二晶體管Q3的基極B相連接組合而成，并連接至該第二晶體管Q3的發(fā)射極E，形成一共同基極端200，該第一晶體管Q4的發(fā)射極E形成一第一檢測端211，集電極C形成一反饋端212，而該第二晶體管Q3的集電極C形成一第二檢測端221。該第一晶體管Q4及該第二晶體管Q3可以為兩相同的NPN晶體管。
而該第一電阻器R8具有一第一接腳及一第二接腳，該第一接腳連接于該共同基極端200，該第二接腳是接一輔助電源端301。該場效晶體管Q2具有一源極S、一柵極G及一漏極D，該源極S連接于該變壓器T1的該第一輸出端103上，該漏極D連接于一直流電輸出端400。該場效晶體管Q2是具有低導(dǎo)通阻抗特性，該導(dǎo)通的阻抗值可選擇最低10毫歐姆的場效晶體管。
其中該變壓器T1的第二輸出端104又連接一緩沖電路20，用以輔助該雙極性晶體管驅(qū)動該場效晶體管Q2導(dǎo)通，該緩沖電路20包含有一二極管D2、一第三晶體管Q5、一第四晶體管Q6及一第二電阻器R7，其中該二極管D2具有一正極端P及一負(fù)極端N，該正極端P連接至該變壓器T1的第二輸出端104，該負(fù)極端N連接于該輔助電源端301。而該第三晶體管Q5是一NPN晶體管，具有一集電極、一基極及一發(fā)射極，該集電極連接于該輔助電源端301。
其中該第四晶體管Q6是一PNP晶體管，具有一發(fā)射極、一基極及一集電極，該發(fā)射極連接于該第三晶體管Q5的發(fā)射極，并連接于該場效晶體管Q2的柵極G，該基極連接于該第三晶體管Q5的基極，并連接于該反饋端212，該集電極連接于該第一檢測端211。該第二電阻器R7，是連接于該反饋端212及該輔助電源端301之間。
其中該第一檢測端211連接于該場效晶體管Q2的源極S，該第二檢測端221連接該場效晶體管Q2的漏極D，即該直流電輸出端400，而該反饋端212連接于該場效晶體管Q2的柵極G，由該雙極性晶體管檢測該變壓器T1的電壓輸出端103在該場效晶體管Q2導(dǎo)通后的微量電流，以驅(qū)動該場效晶體管Q2關(guān)閉，釋放該變壓器T1上的儲存的能量。
本實用新型的電路原理是當(dāng)該變壓器T1的電壓輸出端103輸出的極性由負(fù)轉(zhuǎn)正時，由變壓器T1的第二輸出端104提供一輔助電源至該二極管D2，該第二電阻器R7經(jīng)該輔助電源提供偏壓使得該第四晶體管Q6關(guān)閉，而該第三晶體管Q5導(dǎo)通，促使該場效晶體管Q2導(dǎo)通，該場效晶體管Q2導(dǎo)通時其經(jīng)過的電流成負(fù)斜率方式降低，且該場效晶體管Q2因電流經(jīng)過時會產(chǎn)生些微壓降，此壓降也成負(fù)斜率方式降低，如圖2，使得該雙極性晶體管的該第一晶體管Q4關(guān)閉而該第二晶體管Q3導(dǎo)通，當(dāng)該場效晶體管Q2的電流減少到一定值時，其壓降不足以使該第二晶體管Q3導(dǎo)通而關(guān)閉，使該第一晶體管Q4即自行導(dǎo)通，使得該第三晶體管Q5關(guān)閉而該第四晶體管Q6導(dǎo)通，并使得該場效晶體管Q2關(guān)閉，以等待下次的導(dǎo)通與關(guān)閉交替變化。
以上所述，僅為本實用新型的實施例而已，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)本說明書和附圖內(nèi)容所做出的等效結(jié)構(gòu)變換，仍屬于本實用新型的精神及專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，連接于一直流電源供應(yīng)裝置的一變壓器次級側(cè)端上，并與所述電源供應(yīng)器的一電壓輸出端電連接，該變壓器次級側(cè)包括一第一輸出端、一第二輸出端及一參考電位端，其特征在于，該電流檢測電路包括一雙極性晶體管，由一第一晶體管及一第二晶體管組合而成，所述第一晶體管的基極和第二晶體管的基極(B)相連接，所述基極連接至該第二晶體管的發(fā)射極(E)形成一共同基極端，該第一晶體管的發(fā)射極(E)形成一第一檢測端，集電極(C)形成一反饋端，及該第二晶體管的集電極(C)形成一第二檢測端；及一場效晶體管，具有一源極(S)、一柵極(G)及一漏極D，該源極S連接于該變壓器的該第一輸出端上，該漏極(D)連接于該電壓輸出端；其中該第一檢測端連接于該場效晶體管的源極(S)，該第二檢測端連接該場效晶體管的漏極(D)，該反饋端連接于該場效晶體管的柵極(G)。
2.如權(quán)利要求1所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其特征在于所述的變壓器的參考電位端是一接地端。
3.如權(quán)利要求1所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其特征在于所述的第一晶體管及該第二晶體管是兩相同的NPN晶體管。
4.如權(quán)利要求1所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其特征在于所述的場效晶體管具有低導(dǎo)通阻抗特性，該導(dǎo)通阻抗值最低可為10毫歐姆。
5.如權(quán)利要求1所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其特征在于，還包括一第一電阻器，具有一第一接腳及一第二接腳，該第一接腳連接于該共同基極端，該第二接腳形成一輔助電源端。
6.如權(quán)利要求5所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其特征在于所述的輔助電源端是由一第二電阻器連接至該反饋端。
7.如權(quán)利要求5所述的返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，其特征在于，還包括一緩沖電路，該緩沖電路包含一二極管，具有一正極端(P)及一負(fù)極端(N)，該正極端連接至該變壓器的第二輸出端，該負(fù)極端連接于該輔助電源端；一第三晶體管，是一NPN晶體管，具有一集電極、一基極及一發(fā)射極，該集電極連接于該輔助電源端；一第四晶體管，是一PNP晶體管，具有一發(fā)射極、一基極及一集電極，該發(fā)射極連接于該第三晶體管的發(fā)射極，并連接于該場效晶體管的柵極，該基極連接于該第三晶體管的基極，并連接于該反饋端，該集電極連接于該第一檢測端；及一第二電阻器，連接于該反饋端及該輔助電源端之間。
專利摘要一種返馳式交換電源供應(yīng)器的電流檢測電路，連接于一變壓器次級側(cè)端上，包括一第一晶體管及一第二晶體管，其基極相連接并連接至該第二晶體管的發(fā)射極端，形成一共同基極端，第一晶體管的發(fā)射極形成一第一檢測端，集電極形成一反饋端，第二晶體管的集電極形成一第二檢測端，一場效晶體管取代現(xiàn)有整流二極管作為整流用，其源極連接于該變壓器的輸出端上，漏極連接于直流電輸出端，該第一檢測端連接于該場效晶體管的源極，該第二檢測端連接該場效晶體管的漏極，該反饋端是連接于該場效晶體管的柵極，由該第一及第二晶體管檢測變壓器的輸出端在正負(fù)極性交替變化時，適時驅(qū)動該場效晶體管導(dǎo)通與關(guān)閉，釋放該變壓器上的儲存能量。
文檔編號H02M7/217GK2619409SQ0325755
公開日2004年6月2日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月13日
發(fā)明者楊惠強 申請人:尼克森微電子股份有限公司