專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，具體是ー種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，屬于開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，開(kāi)關(guān)電源廣泛應(yīng)用于汽車(chē)電子、電腦機(jī)箱，LED燈具、エ業(yè)自動(dòng)化控制、軍エ設(shè)備、通訊設(shè)備、電カ設(shè)備、儀器儀表、電子冰箱、液晶顯示器等。開(kāi)關(guān)電源的作用是將外部電壓轉(zhuǎn)化為適合電子設(shè)備使用的電壓。在已有的技術(shù)方案中，開(kāi)關(guān)電源總的能源利用效率普遍偏低，如“基于電阻的開(kāi)關(guān)電源”和“基于電感的開(kāi)關(guān)電源”的效率分別為30%和50%左右。目前開(kāi)關(guān)電源向著高頻化、小型化和輕便化的方向發(fā)展，但是還沒(méi)有一種效率更高的開(kāi)關(guān)電源方案。開(kāi)發(fā)高效的開(kāi)關(guān)電源在節(jié)約能量 和資源及保護(hù)環(huán)境方面具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，以變壓器反饋式振蕩電路為理論原型，結(jié)合穩(wěn)壓電路輔助電路搭建而成，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓穩(wěn)壓的目的，提高開(kāi)關(guān)電源的利用率，從而進(jìn)一步節(jié)約能量和資源。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括齊納穩(wěn)壓管Zl、開(kāi)關(guān)管Q24和偏置電路，以及由初級(jí)繞組NI、反饋繞組N3和次級(jí)繞組N2構(gòu)成的高頻變壓器，開(kāi)關(guān)管Q24為ー個(gè)NPN結(jié)構(gòu)的三極管，偏置電路中包括ー個(gè)偏置電阻R37，其一端與開(kāi)關(guān)管Q24的基極連接，另一端與初級(jí)繞組NI的一端連接，初級(jí)繞組NI的另一端與開(kāi)關(guān)管Q24的集電極連接，反饋繞組N3的一端與開(kāi)關(guān)管Q24的發(fā)射極連接，另一端通過(guò)電容C36和電阻R38與開(kāi)關(guān)管Q24的基極連接，次級(jí)繞組N2的一端與電路的接地端連接，另一端與開(kāi)關(guān)管Q24的發(fā)射極連接，初級(jí)繞組NI與次級(jí)繞組N2和反饋繞組N3的繞線(xiàn)方向相反。齊納穩(wěn)壓管Zl的標(biāo)稱(chēng)齊納電壓為15. 6V。初級(jí)繞組NI的兩端之間還設(shè)有電容C44和電阻R82并聯(lián)，然后再與單向ニ極管Dll串聯(lián)的用于避免開(kāi)關(guān)管Q24在關(guān)斷的瞬間，高頻變壓器的初級(jí)繞組NI產(chǎn)生尖峰電壓對(duì)開(kāi)關(guān)管Q24的保護(hù)電路。本發(fā)明的有益效果是以變壓器反饋式振蕩電路為理論原型，結(jié)合穩(wěn)壓電路等輔助電路搭建而成，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓穩(wěn)壓的目的，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其效率相對(duì)于“基于電阻的開(kāi)關(guān)電源”和“基于電感的開(kāi)關(guān)電源”的30%和50%左右，顯者提聞到80%左右，并且具有體積小、重量輕，對(duì)輸入電壓及頻率的變化適應(yīng)性強(qiáng)，輸出電壓保持時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)ー步說(shuō)明。如圖I所示，該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源包括齊納穩(wěn)壓管Z1、開(kāi)關(guān)管Q24和偏置電路，以及由初級(jí)繞組NI、反饋繞組N3和次級(jí)繞組N2構(gòu)成的高頻變壓器，開(kāi)關(guān)管Q24為ー個(gè)NPN結(jié)構(gòu)的三極管，偏置電路中包括ー個(gè)偏置電阻R37，其一端與開(kāi)關(guān)管Q24的基極連接，另一端與初級(jí)繞組NI的一端連接，初級(jí)繞組NI的另一端與開(kāi)關(guān)管Q24的集電極連接，反饋繞組N3的一端與開(kāi)關(guān)管Q24的發(fā)射極連接，另一端通過(guò)電容C36和電阻R38與開(kāi)關(guān)管Q24的基極連接，次級(jí)繞組N2的一端與電路的接地端連接，另一端與開(kāi)關(guān)管Q24的發(fā)射極連接，初級(jí)繞組NI與次級(jí)繞組N2和反饋繞組N3的繞線(xiàn)方向相反。齊納穩(wěn)壓管Zl的標(biāo)稱(chēng)齊納電壓為15. 6V，其作用是使穩(wěn)壓管開(kāi)關(guān)管Q24迅速截止，并在開(kāi)關(guān)管Q24的正常振蕩的開(kāi)通區(qū)間中，提前進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管Q24的開(kāi)通占空比將變小，使輸出電壓變小，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓的過(guò)程。
初級(jí)繞組NI的兩端之間還設(shè)有電容C44和電阻R82并聯(lián)，然后再與單向ニ極管Dll串聯(lián)的用于避免開(kāi)關(guān)管Q24在關(guān)斷的瞬間，高頻變壓器的初級(jí)繞組NI產(chǎn)生尖峰電壓對(duì)開(kāi)關(guān)管Q24的保護(hù)電路。圖I中，L端為電壓輸入端，q為電壓輸出端，輸入采用的是48V的系統(tǒng)電壓，穩(wěn)壓輸出電壓為15V。本發(fā)明的工作原理及過(guò)程是首先按照?qǐng)DI所示的電路連接相關(guān)元器件，電路剛上電時(shí)，電源L通過(guò)電阻R37給開(kāi)關(guān)管Q24基極提供微小的正向偏置電流，使開(kāi)關(guān)管Q24由開(kāi)通進(jìn)入到放大工作區(qū)，開(kāi)關(guān)管Q24的集電極受控出現(xiàn)電流，即變壓器初級(jí)繞組NI出現(xiàn)電流，初級(jí)繞組NI出現(xiàn)上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，所以變壓器反饋繞組N3感應(yīng)出上正下負(fù)的電壓U3，該電壓與Q24導(dǎo)通極性相同，實(shí)現(xiàn)正反饋，給開(kāi)關(guān)管Q24基極補(bǔ)強(qiáng)開(kāi)通電流IB，所以開(kāi)關(guān)管Q24的基極電流快速増大，進(jìn)入飽和工作區(qū)，此時(shí)開(kāi)關(guān)管的集電極電流亦即變壓器初級(jí)繞組NI的電流IC不受基極電流IB控制，呈線(xiàn)性增長(zhǎng)，使變壓器次級(jí)繞組N2感應(yīng)出上正下負(fù)的電壓U2，進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。變壓器次級(jí)繞組N2上感應(yīng)出電壓U2后，整流ニ極管D16導(dǎo)通，次級(jí)繞組N2回路中有電流通過(guò)，向負(fù)載供電。隨著IC的增加，同時(shí)反饋繞組N3給C36充電，使其左負(fù)右正，即開(kāi)關(guān)管Q24的基極電流IB開(kāi)始減小，直至IBX ^ < IC,開(kāi)關(guān)管Q24退出飽和工作區(qū)，進(jìn)入放大區(qū)。集電極電流IC開(kāi)始逐漸減小，在變壓器初級(jí)繞組NI感應(yīng)出上負(fù)下正的電壓，同時(shí)在變壓器反饋繞組N3上感應(yīng)出上負(fù)下正的電壓，反饋繞組N3將通過(guò)單向ニ極管D15、電阻R48、電阻R38和電容C36回路進(jìn)行放電，在電阻R38、電容C36產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏?，與基極電流IB方向相反，所以將使開(kāi)關(guān)晶體管的基極電流IB快速減小，快速進(jìn)入截止區(qū)，反饋繞組N3放電完畢，電源L將再次通過(guò)電阻R37給開(kāi)關(guān)管Q24的基極提供微弱的起動(dòng)電流，重復(fù)啟動(dòng)振蕩的過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于，包括齊納穩(wěn)壓管Z1、開(kāi)關(guān)管Q24和偏置電路，以及由初級(jí)繞組NI、反饋繞組N3和次級(jí)繞組N2構(gòu)成的高頻變壓器，開(kāi)關(guān)管Q24為一個(gè)NPN結(jié)構(gòu)的三極管,偏置電路中包括一個(gè)偏置電阻R37,其一端與開(kāi)關(guān)管Q24的基極連接，另一端與初級(jí)繞組NI的一端連接，初級(jí)繞組NI的另一端與開(kāi)關(guān)管Q24的集電極連接，反饋繞組N3的一端與開(kāi)關(guān)管Q24的發(fā)射極連接，另一端通過(guò)電容C36和電阻R38與開(kāi)關(guān)管Q24的基極連接，次級(jí)繞組N2的一端與電路的接地端連接，另一端與開(kāi)關(guān)管Q24的發(fā)射極連接，初級(jí)繞組NI與次級(jí)繞組N2和反饋繞組N3的繞線(xiàn)方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于，齊納穩(wěn)壓管Zl的標(biāo)稱(chēng)齊納電壓為15. 6V。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，其特征在于，初級(jí)繞組NI的兩端之間還設(shè)有電容C44和電阻R82并聯(lián)，然后再與單向二極管Dll串聯(lián)的用于避免開(kāi)關(guān)管Q24在關(guān)斷的瞬間，高頻變壓器的初級(jí)繞組NI產(chǎn)生尖峰電壓對(duì)開(kāi)關(guān)管Q24的保護(hù)電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自激式高頻變壓開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，包括齊納穩(wěn)壓管Z1、開(kāi)關(guān)管Q24和偏置電路，以及由初級(jí)繞組N1、反饋繞組N3和次級(jí)繞組N2構(gòu)成的高頻變壓器，偏置電路中的偏置電阻R37一端與開(kāi)關(guān)管基極連接，另一端與初級(jí)繞組的一端連接，初級(jí)繞組的另一端與開(kāi)關(guān)管集電極連接，反饋繞組的一端與開(kāi)關(guān)管發(fā)射極連接，另一端通過(guò)電容C36和電阻R38與開(kāi)關(guān)管基極連接，次級(jí)繞組的一端與電路的接地端連接，另一端與開(kāi)關(guān)管發(fā)射極連接，初級(jí)繞組與次級(jí)繞組和反饋繞組的繞線(xiàn)方向相反。該開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源的效率相對(duì)于“基于電阻的開(kāi)關(guān)電源”和“基于電感的開(kāi)關(guān)電源”的30%和50%，顯著提高到80%，而且體積小、重量輕，對(duì)輸入電壓及頻率的變化適應(yīng)性強(qiáng)，輸出電壓保持時(shí)間長(zhǎng)。
文檔編號(hào)H02M3/338GK102832823SQ20121029961
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者闞力滔 申請(qǐng)人:江蘇云意電氣股份有限公司