專利名稱：帶有連接到變壓器線圈的電感的正向變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)型電源(SMPS)。本發(fā)明尤其涉及一種正向電壓變換器。
SMPS通過改變開關(guān)(例如晶體管)的時序而產(chǎn)生調(diào)節(jié)后的直流輸出，開關(guān)按照該時序?qū)ê徒刂?，將未處理的電源電壓連接到變壓器的初級線圈。通過對變壓器次級線圈上產(chǎn)生的電壓進行整流而獲得調(diào)節(jié)后的輸出，并將調(diào)節(jié)后的輸出反饋到觸發(fā)開關(guān)控制的驅(qū)動或控制電路。
在諧振或調(diào)諧型零電壓開關(guān)SMPS中，變壓器初級線圈上的晶體管開關(guān)與鉗位二極管并聯(lián)，與初級線圈串聯(lián)。將電容器連接到初級線圈，與初級線圈的電感構(gòu)成諧振電路。在每個周期的一個部分期間，電感兩端生成基本上為正弦的電壓。在振蕩的半個周期的末端，二極管導(dǎo)通并將晶體管開關(guān)的集電極鉗位到零伏特。當(dāng)集電極電壓為零時接通晶體管使開關(guān)損耗達到最小。與類似的非諧振開關(guān)型電源相比，當(dāng)晶體管斷開時諧振電路降低了晶體管兩端的電壓。
在正向變換器中，來自未處理的或未經(jīng)調(diào)節(jié)的輸入電壓的電力在開關(guān)晶體管導(dǎo)通期間連接到輸出端。在這種類型的典型的半正向變換器結(jié)構(gòu)中，變壓器的次級線圈連接到串聯(lián)的整流二極管，電感器或扼流線圈以及濾波電容器。前述串聯(lián)二極管連接在次級線圈和鉗位制動二極管之間。兩個二極管的陰極連接串聯(lián)電感器或扼流線圈，然后連接濾波或輸出電容器。在濾波電容器中產(chǎn)生輸出電源電壓。
由于正向?qū)ㄆ陂g在初級線圈上產(chǎn)生了反極性效應(yīng)，所以次級線圈上的串聯(lián)二極管導(dǎo)通。扼流線圈限制串聯(lián)二極管中的電流變化率。當(dāng)初級線圈上的晶體管開關(guān)斷開時，初級側(cè)諧振電路上的電感使變壓器次級線圈上的電壓反轉(zhuǎn)，使串聯(lián)二極管關(guān)斷。相反，制動二極管為在扼流線圈中導(dǎo)通電流提供電流路徑。從電容器上的電壓得到反饋信號以控制晶體管開關(guān)的開關(guān)時序。
因為當(dāng)反饋控制對與次級線圈相關(guān)聯(lián)的輸出電容器上的電壓作出響應(yīng)時，輸出電源以調(diào)節(jié)輸出電壓的方式響應(yīng)加載在次級中的電流變化。但是，當(dāng)設(shè)有幾個次級線圈時就可能會遇到問題，例如產(chǎn)生不同的操作電壓。除了獲得反饋信號的那個次級線圈以外，加載在其它次級線圈上的電流變化可能沒有完全反應(yīng)在反饋信號中。這是由前述串聯(lián)電感器或扼流線圈引入的高阻抗造成的。為了更準(zhǔn)確地控制次級線圈中電壓產(chǎn)生的所有輸出電壓，減小每個次級線圈和相關(guān)聯(lián)的濾波電容器之間的阻抗是有好處的。
根據(jù)發(fā)明的特征，電感與變壓器的初級線圈串聯(lián)。在正向?qū)ㄟ\行期間，電感限制每條包括相應(yīng)次級線圈的電流路徑中電流的變化率。這樣，限流電感對每條電流路徑來說都是一樣的。因此，有利的是，可以去掉前面提及的扼流線圈。結(jié)果每個次級線圈通過低阻抗電流路徑經(jīng)相應(yīng)的整流器連接到相應(yīng)的濾波電容器上。與此相對照，在現(xiàn)有技術(shù)的正向變換器中，高阻抗扼流線圈將每個次級線圈與其濾波電容器隔離。有利的是，低阻抗電流路徑提高了電源的功率輸出能力并易于改善由相應(yīng)次級線圈中的電壓產(chǎn)生的整流輸出電壓之間的跟蹤。
體現(xiàn)發(fā)明特征的正向變換器包括具有第一線圈和第二線圈的變壓器。設(shè)有輸入電壓源。開關(guān)晶體管對周期性的開關(guān)控制信號作出響應(yīng)以周期性地將輸入電源電壓應(yīng)用于第一線圈。整流器連接第二線圈用于對第二線圈中的變壓器耦合電壓進行整流以產(chǎn)生連接到負(fù)載的整流輸出電源電壓。在部分給定周期期間，當(dāng)輸入電源電壓應(yīng)用于第一線圈時，產(chǎn)生輸出電源電壓供正向變換器運行。電感經(jīng)第一線圈連接到第二線圈用于限制整流器中電流的變化率?？刂齐娐樊a(chǎn)生具有控制輸出電源電壓的開關(guān)時序的開關(guān)控制信號。


圖1是顯示本發(fā)明所述電路典型實施例的框圖；及圖2a到2d是顯示圖1框圖中所標(biāo)識的幾個點上的電壓和電流在兩個開關(guān)周期內(nèi)的時序圖表。
參照圖1，示出了體現(xiàn)發(fā)明特征的典型的零電壓開關(guān)正向變換器或電源300。電源，例如200瓦的，在開關(guān)晶體管Q1的“on”或?qū)ㄆ陂g分別向連接到斬波變壓器T1的次級線圈T1W2和T1W3的負(fù)載303和302供電。開關(guān)或斬波NPN晶體管Q1作為與斬波變壓器T1的初級線圈T1W1串聯(lián)的開關(guān)運行，用于從輸入直流(DC)電壓源RAW B+傳導(dǎo)電流。變壓器T1可看成電源或耦合變壓器?？煽闯煽刂谱儔浩鞯碾娏髯儔浩鱐2向開關(guān)晶體管Q1及其控制電路提供基極電流驅(qū)動。
電源或耦合變壓器T1例如可以作為隔離用戶電子設(shè)備中的熱地和冷地的隔離變壓器。在那種情況下，電壓RAW B+可以從整流主干線電源電壓的橋式整流器引出，并連接到整流電容器(未示出)。輸入電壓也可以由其它直流源提供。
電流檢測電阻器R7與晶體管Q1串聯(lián)。阻尼二極管D8將晶體管Q1的集電極對地鉗位，這將在后面解釋。電容器C8與二極管D8并聯(lián)，也連接到初級線圈T1W1。形成的諧振電路301包括電容器C8，反射電容CSEC，電感Lres，初級線圈T1W1以及變壓器T2的初級線圈T2W1。初級線圈T1W1與向晶體管Q1提供基極電流驅(qū)動的電流變壓器T2的初級線圈T2W1串聯(lián)，以下將作解釋。
當(dāng)晶體管開關(guān)Q1斷開時，諧振電路產(chǎn)生諧振電壓VQ1，尤其導(dǎo)致了晶體管Q1(且在電容器C8上)兩端的電壓VQ1以基本為正弦半波的形式，升高到峰值然后降到零。諧振電壓VQ1變零后，二極管D8將電壓VQ1鉗位到地電勢。然后晶體管Q1在零伏特處再次接通以保證零電壓開關(guān)。
變壓器T1的一個次級線圈T1W3連接到整流二極管DOUT3的陽極，其陰極連接濾波電容器CFILTER3。在正向?qū)ㄟ\行期間，線圈T1W3經(jīng)低阻抗電流路徑連接到濾波電容器CFILTER3和負(fù)載302。與某些現(xiàn)有技術(shù)中的電路不同，沒有與次級線圈T1W3串聯(lián)設(shè)置的扼流線圈，因此，次級線圈T1W3和濾波電容器CFILTER3之間電流路徑中的阻抗有利地保持為低阻抗。
同樣，第二個次級線圈T1W2通過整流二極管DOUT2連接到濾波電容器CFILTER2以提供輸出電壓REG B+。次級線圈T1W2經(jīng)低阻抗電流路徑也連接到濾波電容器CFILTER2。同樣地，因為未使用扼流線圈，電流路徑具有低阻抗。
電容器CSEC可以被包括在與各自整流器陽極上的線圈并聯(lián)的次級線圈電路T1W2和T1W3中的一個或兩個之中。電容器CSEC構(gòu)成前面所示的諧振電路301的諧振電容部分，與線圈T1W1是變壓器耦合的。
對晶體管開關(guān)Q1占空比的控制是例如直接基于檢測輸出電壓REG B+而不是輸出電壓U。誤差放大器A響應(yīng)電壓REG B+，且可包括例如具有分別連接輸出電壓REG B+和提供預(yù)定閾值的分壓器的輸入端的比較器。誤差放大器A通過光耦合器μ1光耦合以控制比較器晶體管Q3的觸發(fā)電平或閾值。
有利的是，線圈T1W2和T1W3中每一個都緊密耦合到變壓器T1的初級線圈T1W1以減少漏電感。漏電感LL大約為1.5微亨。而每個次級線圈經(jīng)相應(yīng)的低阻抗電流路徑連接到其各自的負(fù)載上。因此，次級線圈T1W2和T1W3中產(chǎn)生的電壓勢必彼此跟隨。這可能是由于缺少傳統(tǒng)的與每個次級線圈串聯(lián)的扼流線圈的緣故。
在實現(xiàn)發(fā)明特征的過程中，變壓器T1初級側(cè)上的電感Lres是變壓器耦合的從而在正向?qū)ㄆ陂g分別限制包括二極管DOUT3和DOUT2的電流路徑中電流IDOUT3和IDOUT2的變化率。這樣，有利的是，不需要扼流線圈與線圈T1W2和T1W3中的任一個串聯(lián)。有利的是，線圈T1W2和T1W3共用同一個電感Lres。保持線圈T1W2和T1W3中每一個都緊密耦合到初級線圈T1W1簡化了變壓器T1的設(shè)計并且減少了變壓器T1中的損耗。
除了來自光耦合器μ1的光耦合信號之外，基極驅(qū)動電路還連接到與開關(guān)晶體管Q1串聯(lián)的電流檢測電阻器R7。如下面所解釋的，當(dāng)開關(guān)晶體管Q1接通時，與晶體管Q1中電流值成正比的電阻R7兩端的電壓耦合到比較器晶體管Q3的基極。晶體管Q3與另一個反接到開關(guān)晶體管Q1的基極和電流變壓器T2的次級線圈T2W2的晶體管Q2形成正反饋閂鎖。
有利的是，次級線圈T2W2中提供的電流與變壓器T2的初級線圈T2W1中的電流成正比，變壓器T2的初級線圈T2W1與變壓器T1的線圈T1W1及開關(guān)晶體管Q1串聯(lián)的。因此，基極電流驅(qū)動信號iB隨集電極電流iQ1大致線性變化。有利的是，比例驅(qū)動技術(shù)防止了晶體管Q1基極的過驅(qū)動。同一個電流變壓器在正向型電壓變換器300中提供了比例驅(qū)動自諧振以及零電壓開關(guān)的好處，下面將加以解釋。
包括晶體管Q2和Q3的正反饋閂鎖的晶體管Q3用作比較器。電阻R7上表示電流大小的電壓經(jīng)過電阻R8耦合到充電電容器C7上，電容器C7上的電壓經(jīng)過小電阻R9耦合到晶體管Q3的基極。當(dāng)晶體管Q3基極電壓超過發(fā)射極電壓并足以使基極-發(fā)射極pn結(jié)正向偏置時，晶體管Q3導(dǎo)通，由晶體管Q2和Q3構(gòu)成的閂鎖從開關(guān)晶體管Q1的基極提取電流。晶體管Q3的發(fā)射極電壓由電容器C6中電荷生成。電容C6中發(fā)射極電壓被接地的二極管D7限制為正向二極管壓降。電容器C6中電荷在晶體管Q3導(dǎo)通時被再次充滿，并當(dāng)晶體管響應(yīng)誤差放大器A的輸出信號而導(dǎo)通時由光耦合器μ1排放。
NPN晶體管Q3的集電極連接PNP晶體管Q2的基極，晶體管Q2的集電極連接晶體管Q3的基極，形成正反饋開關(guān)。在晶體管Q2的發(fā)射極生成連接到開關(guān)晶體管Q1的控制端(即基極)的控制電壓，它形成正反饋開關(guān)設(shè)置的輸出并經(jīng)電阻R5連接到晶體管Q1的基極。
電流變壓器T2的次級線圈T2W2為開關(guān)晶體管Q1提供驅(qū)動電流源。線圈T2W2兩端的電壓是交流(AC)電壓，當(dāng)開關(guān)晶體管交替導(dǎo)通和斷開時生成。有利的是，當(dāng)晶體管Q1接通時，變壓器T2向晶體管Q1提供比例驅(qū)動用于保持晶體管Q1飽和而不使晶體管Q1過驅(qū)動。另一方面，當(dāng)晶體管Q1不導(dǎo)通時，將晶體管Q1集電極處的諧振電壓VQ1耦合到晶體管Q1的基極以保持晶體管Q1不導(dǎo)通。
圖2a到2d所示為圖1中標(biāo)出的經(jīng)過兩個振蕩周期的一些電壓和電流信號。電源接通，由于電流流過電阻R4，振蕩周期起動。與電阻R2串聯(lián)的電阻R4將電源RAW B+連接到開關(guān)晶體管Q1的基極。電阻R4是大電阻，為晶體管Q1提供小量的起動基極電流驅(qū)動。但是，當(dāng)晶體管Q1導(dǎo)通時，電流變壓器T2將在次級線圈T2W2中引起與初級線圈T2W1中的電流成比例的電流，其比例以返回比率的形式表示，例如20％表示2∶10的返回比率。與次級線圈T2W2串聯(lián)的二極管D1經(jīng)過電阻R2將該電流耦合到晶體管Q1的基極。附加基極驅(qū)動電流以正反饋的方式維持附加集電極電流的飽和，導(dǎo)致基極電流與集電極電流中的電流增量成比例地增加。晶體管Q1的飽和以及集電極電流的持續(xù)流動直到通過晶體管Q2和Q3的動作將基極驅(qū)動電流移走為止。
當(dāng)電流檢測電阻R7兩端的電壓足以使晶體管Q3導(dǎo)通時，在也導(dǎo)通并使晶體管Q3的基極電壓增加的晶體管Q2的基極提供觸發(fā)電流，在晶體管Q3中產(chǎn)生附加的驅(qū)動電流并以正反饋的方式運行使閂鎖打開。電阻R3和電容器C4為晶體管Q2提供適當(dāng)?shù)钠珘?。被閂鎖的驅(qū)動晶體管Q2的低阻抗很快從開關(guān)晶體管Q1的基極移走基極電荷。結(jié)果晶體管Q1關(guān)斷。
在晶體管Q1導(dǎo)通期間，正向電流通過電阻R2和電容器C2流入基極，使電容器C2充電到幾伏，使連接電阻R4和R5的端部的電位較高，晶體管Q1基極的電位較低。當(dāng)晶體管Q2和Q3閂鎖時，它們提供對地的低阻抗路徑，使電容C2上的電壓為晶體管Q1的基極提供負(fù)偏壓。通過快速移走晶體管Q1中的基極電荷可以改善晶體管Q1的關(guān)斷速度。
二極管D4和D5彼此串聯(lián)并連接開關(guān)晶體管Q1的發(fā)射極。當(dāng)晶體管Q1導(dǎo)通時，在二極管D4,D5兩端存在正向偏置電壓降，即大約兩伏。與串聯(lián)二極管D4,D5并聯(lián)的電容C5充電到該電壓。在電容C2可能未被完全充電時，電容C5上的電荷在晶體管Q1關(guān)斷期間特別是起動期間提供附加的負(fù)偏壓。以這種方式，將足夠的負(fù)偏壓應(yīng)用于晶體管Q1的基極以確保快速關(guān)斷。連接在晶體管Q2集電極和電流檢測電阻R7之間的二極管D6和電阻R6將一些反向基極電流分流到電阻R7，這是低阻抗的，例如幾分之一歐姆。這種分流減少了晶體管Q3基極過驅(qū)動的趨勢，否則過驅(qū)動將導(dǎo)致過長的存儲時間和較差的開關(guān)性能。
晶體管Q1關(guān)斷后，變壓器T2的線圈T2W2在串聯(lián)的二極管D2和電阻R1兩端產(chǎn)生負(fù)電壓。驅(qū)動晶體管Q2和Q3保持閂鎖直到流過它們的電流降到維持它們正反饋閂鎖所需的閾值以下。此后，串聯(lián)的二極管D2和電阻R1兩端的電壓阻止晶體管Q1導(dǎo)通。
最后，諧振電路301的諧振動作導(dǎo)致基極-發(fā)射極電壓反相。當(dāng)開關(guān)晶體管Q1的基極電壓增加到充分大時，電流開始在晶體管Q1的基極中流動，產(chǎn)生所述的正反饋增長的集電極電流，并開始下一周期。當(dāng)集電極電壓VQ1為零伏特時，晶體管Q1中的集電極電流iQ1開始流動。因此，得到零電壓開關(guān)。
有利的是，電流變壓器T2能自激振蕩。在連接變壓器T2次級線圈T2W2的電路中，二極管D2和電阻R1限制在晶體管Q1關(guān)斷期間產(chǎn)生的負(fù)電壓。因為二極管D2，電阻R1和電容器C1形成了低阻抗，變壓器T2在關(guān)斷間隔期間作為電流變壓器運行。在導(dǎo)通時二極管D1為正向驅(qū)動電流提供電流路徑，并且還將與二極管D1并聯(lián)的電容器C1的充電電壓限制為二極管D1兩端所產(chǎn)生的正向電壓。在晶體管Q1導(dǎo)通間隔期間，二極管D1，電阻R2和晶體管Q1的基極-發(fā)射極pn結(jié)構(gòu)成了低阻抗。這樣，變壓器T2作為電流變壓器運行。有利的是，通過作為電流變壓器運行，變壓器T2不必存儲大量的磁能且可以具有小型鐵芯。
二極管D1堵塞的反向基極電流在晶體管Q1關(guān)斷間隔期間流過電容器C1。將二極管D3和電容器C3連接以對變壓器T2產(chǎn)生的反向電壓進行整流和濾波，并提供連接到光耦合器μ1中的光敏晶體管發(fā)射極的反向電源電壓。
圖2a-2d是用于解釋圖1中所示調(diào)諧開關(guān)型電源電路運行的波形。用于表示圖1電路中的點或路徑的相似標(biāo)記在圖2a-2d中表示其電壓和電流信號。
圖2a表示晶體管Q1集電極的電壓VQ1(實線)和電流iQ1(虛線)。圖2b表示晶體管Q1的基極電壓VB(虛線)和電流iB(實線)。當(dāng)?shù)玫秸蚧鶚O電壓VB時，基極電流iB和集電極電流iQ1逐漸升高直到晶體管Q1電流iQ1達到大約為8A的峰值。在由圖2c中的電流iD0UT表示的晶體管Q1正向?qū)ㄆ陂g次級線圈中的整流器導(dǎo)通。
一但關(guān)斷，基極電流驅(qū)動因受到驅(qū)動而突然反轉(zhuǎn)到絕對值大于其正值的負(fù)值，例如是2倍。在晶體管Q1關(guān)斷期間，晶體管Q1集電極的諧振電壓VQ1，也是電容器C8上的電壓，諧振地升高、然后降落。
在諧振周期期間，電容器C8上的電壓VQ1降到零后，二極管D8將電壓鉗位到地電勢附近，如圖2d所示導(dǎo)通一段時間，直到基極和集電極電流iB和iQ1開始增加為止。
本發(fā)明所示的調(diào)諧開關(guān)型電源在電流模式控制下運行，這種控制模式基于電流脈沖對電流脈沖控制。當(dāng)集電極電流達到圖1中晶體管Q3的閾值電平時，即電阻R7檢測到的電流值足以使晶體管Q3的基極電壓升高到大于基極-發(fā)射極正向偏置電壓和電容器C6上的電壓之和時，晶體管Q1的集電極和基極電流脈沖iQ1和iB分別終止。導(dǎo)通光耦合器μ1的光敏晶體管可以調(diào)整電容C6上的電荷，響應(yīng)來自誤差放大器A的信號。以這種方式，可以根據(jù)電流脈沖精密地調(diào)節(jié)電壓。
本發(fā)明的電路響應(yīng)電流并以正反饋方式及時地校正RAW B+上的輸入電壓變化，不需利用誤差放大器A的動態(tài)范圍，也不需等待輸入電壓的變化出現(xiàn)在輸出端的延時。通過這種方式，既可以具有電流模式調(diào)節(jié)的優(yōu)點，又可以具有調(diào)諧開關(guān)型電源的優(yōu)點。
在變壓器T1中，次級線圈T1W2和T1W3緊密耦合到初級線圈T1W1。在相應(yīng)的繞組T1W2或T1W3和相應(yīng)的濾波電容器CFILTER2或CFILTER3之間引入每個導(dǎo)通二極管DOUT2和DOUT3的電流路徑中的低阻抗。有利的是，由于每條電流路徑中的低阻抗，所以盡管誤差放大器A中只檢測電壓REG B+，但未被檢測到的電壓U在很大程度上也得到了調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1．正向變換器，包括變壓器(T1)，具有第一線圈(T1W1)和第二線圈(T1W2)；輸入電壓源(RAW B+)；開關(guān)晶體管(Q1)，響應(yīng)周期性的開關(guān)控制信號(VB)，用于將輸入電源電壓周期性地應(yīng)用于第一線圈；整流器(DOUT2)，連接到第二線圈，用于對第二線圈中的變壓器耦合電壓(VQ1)進行整流，產(chǎn)生連接到負(fù)載(303)的整流輸出電源電壓(REG B+)，在將輸入電源電壓應(yīng)用于第一線圈的給定周期(Q1導(dǎo)通)的部分周期期間內(nèi)生成輸出電源電壓，供正向變換器運行；電感(Lres)，經(jīng)第一線圈連接到第二線圈，用于限制整流器中電流(IDOUT2)的變化率；電容器(C8)，連接到電感，當(dāng)晶體管不導(dǎo)通時形成諧振電路；及控制電路(Q2,Q3)，響應(yīng)諧振電路中產(chǎn)生的諧振電壓(VQ1)，用于產(chǎn)生具有控制輸出電源電壓的開關(guān)時序的開關(guān)控制信號，從而在開關(guān)晶體管中提供零電壓開關(guān)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)換器，其中電感(Lres)與第一線圈(T1W1)串聯(lián)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)換器，其中，在所述部分周期期間，在第二線圈(T1W2)和負(fù)載(303)之間的電流路徑中形成低阻抗(DOUT2導(dǎo)通)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)換器，其中控制電路(Q2,Q3)響應(yīng)輸出電源電壓(REG B+)，用于以負(fù)反饋方式改變開關(guān)控制信號(VB)的占空比以調(diào)節(jié)輸出電源電壓。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的正向變換器，還包括連接到整流器(DOUT2)的濾波電容器(CFILTER2)，其中在第二線圈(T1W2)和濾波電容器之間的電流路徑中形成低阻抗(DOUT2導(dǎo)通)，并且電感(Lres)限制電流路徑中的電流流動。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的正向變換器，其中第一(T1W1)和第二(T1W2)線圈分別構(gòu)成變壓器(T1)的初級線圈和次級線圈。
7．根據(jù)權(quán)利要求1的正向變換器，其中變壓器還包括第三線圈(T1W3)；及連接到第三線圈的第二整流器(DOUT3)，用于對第三線圈中產(chǎn)生的變壓器耦合電壓進行整流以產(chǎn)生連接到第二負(fù)載(302)的整流第二輸出電壓(U)，電感(Lres)經(jīng)第一線圈(T1W1)連接到第三線圈，用于限制第二整流器中電流(IDOUT3)的變化率。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的正向變換器，其中第二(T1W2)和第三(T1W3)線圈緊密耦合以跟隨其中產(chǎn)生的電壓。
9．根據(jù)權(quán)利要求7的正向變換器，其中在第三線圈(T1W3)和第二(DOUT3)整流器之間的電流路徑中形成低阻抗(DOUT3導(dǎo)通)。
10．根據(jù)權(quán)利要求1的正向變換器，其中正向變換器在電流模式下運行。
11．正向變換器，包括變壓器(T1)，具有第一線圈(T1W1)和第二線圈(T1W2)；輸入電壓源(RAW B+)；開關(guān)晶體管(Q1)，響應(yīng)周期性的開關(guān)控制信號(VB)，用于將輸入電源電壓周期性地應(yīng)用于第一線圈；第一整流器(DOUT2)，連接到第二線圈，用于對第二線圈中產(chǎn)生的變壓器耦合電壓(VQ1)進行整流，在正向變換器運行過程中在向第一線圈提供輸入電源電壓，使第二線圈和負(fù)載以及包括整流器(DOUT2)之間的第一電流路徑具有低阻抗的給定周期部分其間內(nèi)，變壓器耦合電壓經(jīng)整流器耦合到負(fù)載(303)從而在負(fù)載中生成整流輸出電源電壓(REGB+)；電感(Lres)，連接到第一線圈，用于限制第一電流路徑中電流(IDOUT2)的變化率；及控制電路(Q2,Q3)，用于產(chǎn)生具有控制輸出電源電壓的開關(guān)時序的開關(guān)控制信號。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的正向變換器，其中第二(T1W2)和第三(T1W3)線圈中每一個都緊密地耦合到第一線圈(T1W1)上以減小變壓器(T1)中的漏電感。
13．根據(jù)權(quán)利要求11的正向變換器，其中正向變換器以電流模式零電壓開關(guān)運行。
全文摘要
正向變換器包括具有一個初級線圈(T1W1)和一個或多個次級線圈(T1W2,T1W3)的斬波變壓器(T1)。每個次級線圈連接相應(yīng)的整流器(DOUT2)和相應(yīng)的濾波電容器(CFILTER2)。電感(Lres)與初級線圈串聯(lián)。在每個次級線圈和相應(yīng)的濾波電容器之間形成包括相應(yīng)整流器的低阻抗電流路徑。電感限制每條電流路徑中電流(IDOUT2)的變化率。
文檔編號H02MGK1236500SQ97199472
公開日1999年11月24日 申請日期1997年9月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月12日
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