專利名稱：一種隔離式自振蕩反激變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自振蕩反激式電源模塊中可簡化變壓器繞組結(jié)構(gòu)的隔離式自振蕩反激變換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的隔離式自振蕩反激變換器包括變壓器、場效應(yīng)管、晶極管、光電耦合隔離器和Adj電路，如圖1所示，電路輸入端經(jīng)變壓器T的原邊繞組P1連接場效應(yīng)管TR1的源極，電路輸入端經(jīng)電阻R1和電阻R2連接晶極管TR2的集電極，場效應(yīng)管TR1的柵極與晶極管TR2的集電極連接，變壓器T的次級繞組P2的同名一端的其中一路經(jīng)電阻R2和電容C1連接到晶極管TR2的集電極和場效應(yīng)管TR1的柵極，另一路經(jīng)電容C2連接晶極管TR2的基極；繞組P2的另一端接地；場效應(yīng)管TR1的源極一路經(jīng)電阻R4接地，另一路經(jīng)電阻R3和電容C3的并聯(lián)體連接晶極管TR2的基極，晶極管TR2的基極一路連接光電耦合隔離器OC1的發(fā)射極，光電耦合隔離器OC1經(jīng)Adj電路連接到負(fù)載端。當(dāng)輸入加上電壓后，電流直接流過電阻R1、R2使晶體管TR1趨于導(dǎo)通，初級線圈P1有電流流過，耦合作用使次級繞組P2的極性為上負(fù)下正，通過C1、R2形成正反饋，使得晶體管TR1迅速導(dǎo)通。TR1導(dǎo)通后，流經(jīng)初級繞組P1、晶體管TR1的電流在電阻R4上產(chǎn)生壓降，其上正下負(fù)的極性經(jīng)電阻R3、電容C3使晶體管TR2導(dǎo)通。晶體管TR2導(dǎo)通后，使得晶體管TR1的柵極分流，晶體管TR1將關(guān)斷。晶體管TR1關(guān)斷后，繞組P1極性開始翻轉(zhuǎn)，由于耦合作用，其它所有繞組極性也開始翻轉(zhuǎn)，變壓器中儲(chǔ)存的能量通過繞組P3傳送給輸出負(fù)載。直到變壓器中儲(chǔ)存的能量釋放完畢，所有繞組上的電壓變?yōu)榱?，即繞組P2上的電壓也為零。晶體管TR1通過電容C1趨于導(dǎo)通，初級線圈P1上又有電流流過，耦合作用使反饋繞組P2的極性為上負(fù)下正，通過C1、R2形成正反饋，使得晶體管TR1又迅速導(dǎo)通。如此往復(fù)不斷，形成自激振蕩。在此電路中，光耦是由一獨(dú)立繞組P4供電，當(dāng)晶體管TR1處于導(dǎo)通時(shí)，由電容C5儲(chǔ)存的能量給光耦提供偏置電流。
由于上述電路中的耦合變壓器需要有四個(gè)繞組，變壓器的生產(chǎn)工序復(fù)雜，加工難度也大，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生很大的問題和困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可簡化變壓器繞組結(jié)構(gòu)，改善變壓器工藝難度的隔離式自振蕩反激變換器。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種隔離式自振蕩反激變換器，包括耦合變壓器T1、場效應(yīng)管TR1、晶極管TR2、光電耦合隔離器OC1和負(fù)載反饋電路Adj，其中耦合變壓器T1的反饋繞組Nfb同名端的一路經(jīng)電容C1和電阻R2連接到場效應(yīng)管TR1的柵極，另一路經(jīng)電容C2連接晶極管TR2的基極；晶極管TR2的基極同時(shí)還連接光電耦合隔離器OC1的發(fā)射極，光電耦合隔離器OC1經(jīng)反饋電路連接到負(fù)載端，反饋繞組Nfb的異名端經(jīng)電阻R51連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)經(jīng)電解電容C51接地；在反饋繞組Nfb同名端還連接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極接地；反饋繞組Nfb在變壓器儲(chǔ)存能量的過程中提供驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管TR1的柵極的電壓，在變壓器釋放能量的過程中為電解電容C51充電，給光藕提供所需的能量。這樣通過反饋繞組Nfb與光耦合隔離器OC1之間有形成直接回路，省去一組繞組。
本發(fā)明還可以通過以下的技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)一種隔離式自振蕩反激變換器，包括耦合變壓器T1、場效應(yīng)管TR1、晶極管TR2、光電耦合隔離器OC1和負(fù)載反饋電路Adi，其中耦合變壓器T1的的反饋繞組Nfb同名端的一路經(jīng)電容C1和電阻R2連接到場效應(yīng)管TR1的柵極，另一路經(jīng)電容C2連接晶極管TR2的基極；晶極管TR2的基極同時(shí)還連接光電耦合隔離器OC1的發(fā)射極，光電耦合隔離器OC1經(jīng)反饋電路連接到負(fù)載端，反饋繞組Nfb的異名端接地，反饋繞組Nfb的同名端還連接二極管D3的陽極，二極管D3的陰極經(jīng)電阻R51連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)二極管D3的陰極經(jīng)電解電容C51接地。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比主要有以下優(yōu)點(diǎn)1、省去一個(gè)繞組，布線結(jié)構(gòu)簡化，減少了變壓器的生產(chǎn)工序，改善了變壓器的生產(chǎn)工藝；2、繞組Nfb在正激時(shí)的電壓是電容C51與變壓器繞組電壓Vnfb之和，由此可以減少繞組Nfb的圈數(shù)；3、將反饋的圈數(shù)適當(dāng)減少之后，驅(qū)動(dòng)MOS管的電壓隨輸入電壓變化減少。


圖1為現(xiàn)有隔離式自振蕩反激變換器的電路原理圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的電路原理圖；圖3為圖2所示實(shí)施例正反饋時(shí)的電流流向圖；圖4為圖2所示實(shí)施例反激時(shí)的電流流向圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例二的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本實(shí)施例一包括耦合變壓器T1、場效應(yīng)管TR1、晶極管TR2、光電耦合隔離反饋器OC1和Adj電路，電路輸入端經(jīng)耦合變壓器T1的原邊繞組Np連接場效應(yīng)管TR1的源極，電路輸入端經(jīng)電阻R1和電阻R13連接晶極管TR2的集電極，場效應(yīng)管TR1的柵極與晶極管TR2的集電極連接，晶極管TR2的集電極的另一路經(jīng)電阻R2和電容C1連接到次級反饋繞組Nfb；場效應(yīng)管TR1的源極一路經(jīng)電阻R4接地，另一路經(jīng)電阻R3和電容C3的并聯(lián)體連接晶極管TR2的基極，晶極管TR2的基極一路連接光電耦合隔離反饋器OC1的發(fā)射極，另一路經(jīng)電容C2連接反饋繞組Nfb同名端；光電耦合隔離反饋器OC1經(jīng)反饋電路Adj連接到負(fù)載端，負(fù)載端經(jīng)二極管D1連接變壓器輸出繞組Ns；反饋繞組Nfb的異名端經(jīng)電阻R51連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)經(jīng)電解電容C51接地；在反饋繞組Nfb同名端還連接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極接地。這樣通過反饋繞組Nfb與光耦合隔離器OC1之間有形成直接回路，省去一組繞組。
在電路輸入端輸入電壓Vin后，通過由電阻R1、R13和電容C4組成的軟啟動(dòng)電路給MOS管TR1的柵極電容(即Cgs)充電，當(dāng)柵極電容電壓Vgs充到MOS管TR1的開啟電壓Uth時(shí)，MOS管TR1開通，輸入電流ip開始流過變壓器原邊繞組Np并在繞組上建立電壓，如圖2所示，變壓器繞組標(biāo)有黑點(diǎn)的為同名端，此時(shí)原邊繞組電壓Vnp為上正下負(fù)，即同名端為正。這時(shí)反饋繞組Nfb感應(yīng)出反饋電壓Vnfb，如圖中參考方向，Vnfb也為正。Vnfb通過C1、R2支路進(jìn)一步向MOS管TR1的柵極電容Cgs充電，即Nfb形成了一個(gè)正反饋通道，使MOS管TR1迅速導(dǎo)通。Vnp為正時(shí)，輸出繞組Ns感應(yīng)電壓Vns也為正(參考方向如圖所示)，由于二極管D1的反向截止作用，Vns不能和輸出電路與負(fù)載形成回路，負(fù)載由輸出電容供電。MOS管TR1完全導(dǎo)通后，輸入電流ip≈ΔtVnp/Lnp，即ip線性上升。當(dāng)限流電阻R4上的電壓上升到使Ve達(dá)到三極管TR2的開啟電壓Ube時(shí)，TR2開始導(dǎo)通，MOS管TR1柵極電容開始通過三極管放電，MOS管TR1開始由恒流區(qū)進(jìn)入恒阻區(qū)。當(dāng)柵極電容Cgs放電到Vgs＜Uth時(shí)，MOS管TR1截止。根據(jù)愣次定律，變壓器繞組電壓Vnp，Vns，Vnfb開始反向。此時(shí)，二極管D2開始導(dǎo)通，Vnfb開始給電容C51充電同時(shí)給光耦中三極管供電(Vnfb為正時(shí)，光耦中三極管由電容C51供電)；輸出整流二極管D1開始導(dǎo)通，Vns向負(fù)載供電，同時(shí)給輸出電容充電；輸入電壓Vin和Vnp一起加在MOS管TR1漏極上。光耦OC1起到輸出反饋型號與輸入電路之間的隔離作用。電阻R51限制光耦的傳輸電流ie(又成為誤差電流)，ie通過電阻R3和R4產(chǎn)生誤差電壓Ve。輸出電壓經(jīng)過Adj的調(diào)節(jié)控制誤差電壓，電阻R3和電容C3又組成加速電路，加速三極管TR2的開通與關(guān)斷。當(dāng)變壓器中儲(chǔ)存的能量釋放完畢，變壓器繞組上的電壓Vnp，Vns，Vnfb都變?yōu)榱?，MOS管TR1柵極電容Cgs由電容C51通過反饋繞組Nfb，電容C1，電阻R2充電，一旦Vgs達(dá)到Uth，MOS管TR1開始導(dǎo)通，輸入繞組Np上開始建立電壓，同時(shí)反饋繞組Nfb也感應(yīng)出電壓Vnfb，通過電阻C1和電容R2又形成正反饋，MOS管TR1迅速完全導(dǎo)通。新的周期又開始了。
從上所述的工作過程可以看出，反饋繞組Nfb既起到構(gòu)成正反饋的作用，又起到給光耦中的三極管提供偏置電流(即電源)的作用，而以前需單獨(dú)增加一繞組來給光耦供電的電路。反饋繞組Nfb正反饋時(shí)，電流流向如圖3所示；反饋繞組Nfb反激時(shí)，電流流向如圖4所示。因此，本實(shí)用新型能省去一組繞組，簡化布線結(jié)構(gòu)，減少了變壓器的生產(chǎn)工序，改善了變壓器的生產(chǎn)工藝，此外，繞組Nfb在正激時(shí)的電壓是電容C51與變壓器繞組電壓Vnfb之和，由此可以減少繞組Nfb的圈數(shù)，再次，將反饋的圈數(shù)適當(dāng)減少之后，驅(qū)動(dòng)MOS管的電壓隨輸入電壓變化小于之前的電路。
如圖5所示，本實(shí)施例二包括耦合變壓器T1、場效應(yīng)管TR1、晶極管TR2、光電耦合隔離反饋器OC1和Adj電路，電路輸入端經(jīng)耦合變壓器T1的原邊繞組Np連接場效應(yīng)管TR1的源極，電路輸入端經(jīng)電阻R1和電阻R13連接晶極管TR2的集電極，場效應(yīng)管TR1的柵極與晶極管TR2的集電極連接，晶極管TR2的集電極的另一路經(jīng)電阻R2和電容C1連接到次級反饋繞組Nfb；場效應(yīng)管TR1的源極一路經(jīng)電阻R4接地，另一路經(jīng)電阻R3和電容C3的并聯(lián)體連接晶極管TR2的基極，晶極管TR2的基極一路連接光電耦合隔離反饋器OC1的發(fā)射極，另一路經(jīng)電容C2連接反饋繞組Nfb同名端；光電耦合隔離反饋器OC1經(jīng)反饋電路連接到負(fù)載端，負(fù)載端經(jīng)二極管D1連接變壓器輸出繞組Ns；反饋繞組Nfb的異名端接地，反饋繞組Nfb的同名端還連接二極管D3的陽極，二極管D3的陰極經(jīng)電阻R51連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)二極管D3的陰極經(jīng)電解電容C51接地。這樣通過反饋繞組Nfb與光耦合隔離器OC1之間有形成直接回路，省去一組繞組。具體的工作原理與圖2所示的實(shí)施例一基本相同。
權(quán)利要求
1.一種隔離式自振蕩反激變換器，包括耦合變壓器、場效應(yīng)管、晶極管、光電耦合隔離器和負(fù)載反饋電路，其中耦合變壓器的反饋繞組Nfb同名端的一路經(jīng)電容C1和電阻R2連接到場效應(yīng)管TR1的柵極，另一路經(jīng)電容C2連接晶極管TR2的基極；晶極管TR2的基極同時(shí)還連接光電耦合隔離器OC1的發(fā)射極，光電耦合隔離器OC1經(jīng)反饋電路連接到負(fù)載端，其特征在于反饋繞組Nfb的異名端經(jīng)電阻R51連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)經(jīng)電解電容C51接地；在反饋繞組Nfb同名端還連接二極管D2的陰極，二極管D2的陽極接地；反饋繞組Nfb在變壓器儲(chǔ)存能量的過程中提供驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管TR1的柵極的電壓，在變壓器釋放能量的過程中為電容C51充電，給光藕提供所需的能量。
2.一種隔離式自振蕩反激變換器，包括耦合變壓器T1、場效應(yīng)管TR1、晶極管TR2、光電耦合隔離器OC1和負(fù)載反饋電路Adj，其中耦合變壓器T1的的反饋繞組Nfb同名端的一路經(jīng)電容C1和電阻R2連接到場效應(yīng)管TR1的柵極，另一路經(jīng)電容C2連接晶極管TR2的基極；晶極管TR2的基極同時(shí)還連接光電耦合隔離器OC1的發(fā)射極，光電耦合隔離器OC1經(jīng)反饋電路連接到負(fù)載端，其特征在于反饋繞組Nfb的異名端接地，反饋繞組Nfb的同名端還連接二極管D3的陽極，二極管D3的陰極經(jīng)電阻R51連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)二極管D3的陰極經(jīng)電解電容C51接地。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種隔離式自振蕩反激變換器，包括耦合變壓器T1、場效應(yīng)管TR1、晶極管TR2、光電耦合隔離器OC1和負(fù)載反饋電路Adj，其中耦合變壓器T1的反饋繞組Nfb同名端的一路經(jīng)電容C1和電阻R2連接到場效應(yīng)管TR1的柵極，另一路經(jīng)電容C2連接晶極管TR2的基極；晶極管TR2的基極同時(shí)還連接光電耦合隔離器OC1的發(fā)射極，光電耦合隔離器OC1經(jīng)反饋電路連接到輸出電壓正極，反饋繞組Nfb的異名端經(jīng)電阻R5連接光電耦合隔離器OC1的集電極，同時(shí)經(jīng)電容C5接地；在反饋繞組Nfb同名端還連接二極管D的陰極，二極管D的陽極接地。這樣通過反饋繞組Nfb與光耦合隔離器OC1之間有形成直接回路，省去一組繞組。
文檔編號H02M3/338GK1921278SQ200610037489
公開日2007年2月28日 申請日期2006年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月5日
發(fā)明者黃江劍, 譚炳練, 宋建峰 申請人:廣州金升陽科技有限公司