專利名稱：一種自激推挽式變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自激推挽式變換器，特別涉及一種用于工業(yè)控制和照明行業(yè)的自激推挽式變換器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的自激推挽式變換器，電路結(jié)構(gòu)部分來自1955年美國羅耶(G. H. Royer)發(fā)明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，通常簡稱為Royer電路，這也是實現(xiàn)高頻轉(zhuǎn)換控制電路的開端；1957年美國查賽(Jen kn，有的地方譯作“井森”)發(fā)明了自激式推挽雙變壓器電路，后被稱為自振蕩Jensen電路、自激推挽式Jensen電路，又作井森電路；這兩種電路，后人都稱為自激推挽式變換器。自激推挽式變換器在電子工業(yè)出版社的《開關(guān)電源的原理與設(shè)計》第67頁至70頁有描述，該書ISBN號為7-121-00211-6。電路的主要形式為上述著名的Royer電路和自振蕩Jensen電路。與相同條件下的Royer電路比較，在供電電源電壓、負載及溫度發(fā)生變化時，Jensen變換器的自振蕩頻率相對比較穩(wěn)定。自振蕩Jensen電路，如《開關(guān)電源的原理與設(shè)計》第69頁圖3-11，為了方便闡述， 本文在不影響電路連接關(guān)系的前提下，并遵循原圖的風格，引用作為本文附

圖1，原圖在輸出整流部分有錯，二極管Dl和二極管D2所接的是一對同名端，實際上，這是一個公知的全波整流電路，二極管Dl和二極管D2所接的應(yīng)是一對異名端，這在附圖1中，已經(jīng)更正，請參見附圖1。在《開關(guān)電源的原理與設(shè)計》第70頁，也給出電流驅(qū)動型Jensen電路，參見原書圖3-12(a)和圖3-12(b)，其中，原書圖3-12(a)的電路只是說明原理的過渡電路圖，由于其存在問題，實際上不會被使用，參見原書第70頁第二行至第五行，摘錄如下在輕負載時，ic小而Im2卻變大，使ib變小導(dǎo)致基極驅(qū)動電流不足，開關(guān)管壓降大， 不能維持變壓器T2磁飽和，且在開關(guān)管上產(chǎn)生很大的能量消耗。要克服這一問題，需要補償Im2即在T2上增加一個額外的繞組Nm，如圖3-12 (b)所示。(摘錄結(jié)束)即原書圖3_12(b)才是能實用化的電路，為了方便闡述，本文在不影響電路連接關(guān)系的前提下，引用原書圖3-12 (b)作為本文附圖2。在早期的文獻中，自振蕩Jensen電路的名稱叫雙變換器推挽逆變電路，在人民郵電出版社的《電源變換技術(shù)》第70頁至72頁有描述，該書ISBN號為7-115-04229-2/ ΤΝ·353。在該書中使用的電路見該書的71頁圖2-40，為了方便闡述，本文在不影響電路連接關(guān)系的前提下，引用作為本文附圖3。在全球的工業(yè)領(lǐng)域中，廣泛用于微功率模塊DC/DC變換器中的Jensen電路，還有一種典型的應(yīng)用方式，如附圖4所示，圖中沒有把副邊線圈輸出的相關(guān)電路畫出來，和圖1 的電路相比，增加了啟動電路，圖1的電路在實際使用時，需要加入啟動電路。圖2的電路在實際使用時，也要加入啟動電路。如圖4中的電阻Rl和電容Cl，就是啟動電路。圖5是另一種典型的Jensen電路應(yīng)用方式，相比圖4電路，電容Cl的另一端接地，
3當電路輸入的電壓比較高時，可以避免圖4中電容Cl在開機時對推挽用開關(guān)三極管TRl和 TR2的基極、發(fā)射極產(chǎn)生沖擊。在電路的供電電源上電時，由于電容Cl兩端電壓不能突變， 圖5電路實現(xiàn)了軟啟動功能。上述現(xiàn)有技術(shù)的Jensen電路存在以下缺點1、自保護能力較差在《開關(guān)電源的原理與設(shè)計》第70頁第6行至段尾，有詳細描述，引用如下“然而，成比例的電流驅(qū)動電路存在缺點，因為Royer變換器在短路時，電路將停止振蕩并使原邊二個開關(guān)都處于關(guān)斷狀態(tài)?？梢哉f，Royer電路具有自保護的能力。而圖3_12所示的 Jensen變換器在過載的情況下雖具有一定的保護能力，但它不像圖3_11所示電路那樣，對所有輸出電流過載情況下都能很好地進行自保護。在圖3-12所示電路中，除了其輸出端完全短路的情況之外，輸出過載的自保護特征是不存在的。因為隨著負載數(shù)值的增加，Ib也成比例地增加。因此，電流驅(qū)動成比例特性會引起開關(guān)集電極電流達到峰值。如果沒有外部保護裝置是開關(guān)管關(guān)斷最終會導(dǎo)致開關(guān)管的損壞。”上述的圖3-12對應(yīng)本發(fā)明的圖2，上述的圖3-11對應(yīng)本發(fā)明的圖1。這種保護是關(guān)斷式的，當輸出過流、短路時，即當負載電流大到一定值時，原邊電流因受三極管等限制無法增大，即圖1、圖2電路中變壓器Tl的勵磁電流等于零，變壓器無法工作，晶體管因為得不到反饋電壓而不能飽和導(dǎo)通，電路將停止工作。前文提到過，圖1 和圖2的電路都沒有輔助啟動電路，在實際使用時，直接采用圖1、圖2的電路，在電路上電時，電路是無法進入自激推挽式工作狀態(tài)的，都必須加輔助啟動電路，若加入的輔助啟動電路只在上電瞬間起作用，圖1、圖2電路進入激推挽式工作后，輔助啟動電路不再起作用的話，電路將產(chǎn)生下述第2項缺點。2、一旦輸出有短路，電路停振，兩個推挽三極管都處于關(guān)斷狀態(tài)；輸出過流、短路消失后，電路無法自行恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。這一點，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，很容易通過實驗進行驗證。當然， 可以采用圖3、圖4、圖5這種在線式輔助啟動電路來實現(xiàn)輸出短路消失后，電路看起來可以自行恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。但事實上帶來新的缺點，如下述第3點。3、圖3、圖4、圖5現(xiàn)有的Jensen電路，在輸出過流、短路時，三極管TRl和TR2發(fā)熱量大，極易燒毀。對于變壓器來說，如果副邊負載電流增大，則原邊電流隨之增大，而勵磁電流基本不變。在圖3、圖4、圖5中，電阻Rl都是為推挽用三極管提供基極電流的。當輸出過流、短路時，即當負載電流大到一定值時，原邊電流因受三極管等限制無法增大，即變壓器B2的勵磁電流等于零，變壓器無法工作，晶體管因為得不到反饋電壓而不能飽和導(dǎo)通，電路將停止工作。即電路停振，理論上整個電路這時的工作電流大約為
權(quán)利要求
1.一種自激推挽式變換器，包括Jensen電路，其特征在于所述Jensen電路中的磁飽和變壓器原邊繞組的一端和主變壓器原邊繞組的一個端子之間為一個具有通高頻、阻低頻的兩端子網(wǎng)絡(luò)，即所述的磁飽和變壓器原邊繞組通過所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)與所述的主變壓器原邊繞組并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)為一電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)為一電容和一電阻并聯(lián)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)為一電容和一電阻串聯(lián)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)為一個以上電容和一個以上電阻混聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)為一電容和一電感串聯(lián)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)為一電容和一電感并聯(lián)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一所述的自激推挽式變換器，其特征在于所述磁飽和變壓器原邊繞組上并聯(lián)有一電容。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自激推挽式變換器，包括Jensen電路，其主要特點在于所述Jensen電路中的磁飽和變壓器原邊繞組的一端和主變壓器原邊繞組的一個端子之間為一個具有通高頻、阻低頻的電氣性能的兩端子網(wǎng)絡(luò)，即所述的磁飽和變壓器原邊繞組通過所述的兩端子網(wǎng)絡(luò)與所述的主變壓器原邊繞組并聯(lián)。采用本發(fā)明的自激推挽式變換器具有良好的自保護能力，并能在過流、短路消失后自行恢復(fù)正常工作。
文檔編號H02M3/337GK102291001SQ20111024764
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者王保均 申請人:廣州金升陽科技有限公司