本實(shí)用新型涉及一種開(kāi)關(guān)電源，特別涉及一種自激式反激變換器拓?fù)涞拈_(kāi)關(guān)電源。

背景技術(shù)：

自激式反激變換器電路具有元件少、成本低、可靠性高、方便實(shí)現(xiàn)多路輸出的優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)元件間的相互配合使電路自激振蕩工作，通過(guò)變壓器儲(chǔ)能和耦合向外輸出能量。其電路只需較少的元件數(shù)量，就可以獲得不錯(cuò)的性能，被廣泛應(yīng)用在手機(jī)充電器、PC電源等低成本、小功率電源產(chǎn)品中。

目前，常用的自激式反激變換器的結(jié)構(gòu)一般包括：?jiǎn)?dòng)電路，反激變換器主電路，反饋電路，驅(qū)動(dòng)電路。其基本工作原理是：當(dāng)自激式反激變換器輸入側(cè)接入直流電源時(shí)，啟動(dòng)電路工作，使得反激變換器主電路中的主開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，變換器開(kāi)始工作。在變換器工作過(guò)程中反激變換器主電路將能量由輸入端傳遞給輸出端，并實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電氣隔離。反饋電路采集變換器中的電壓或電流信號(hào)，并將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)換為開(kāi)關(guān)信號(hào)傳遞給驅(qū)動(dòng)電路，從而控制反激變換器主電路中的主開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷，形成負(fù)反饋回路。

對(duì)于使用可控精密穩(wěn)壓源和光耦作為反饋電路主要器件的自激式反激變換器，如何設(shè)計(jì)其驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)難點(diǎn)?，F(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路中各分立元件參數(shù)相互影響，使得電路設(shè)計(jì)中的計(jì)算、調(diào)試過(guò)程復(fù)雜。同時(shí)，現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)電路容易受外界條件干擾，使得變換器穩(wěn)定性和可靠性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種自激式反激變換器，使用一種新的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)解決了上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了成本低廉且高效、可靠的電源電路設(shè)計(jì)。

具體的，本實(shí)用新型提供了一種自激式反激變換器，包括：?jiǎn)?dòng)電路，反激變換器主電路，反饋電路，驅(qū)動(dòng)電路。反激變換器主電路負(fù)責(zé)將能量由輸入端傳遞給輸出端，并實(shí)現(xiàn)輸入輸出的電氣隔離；啟動(dòng)電路用于變換器的上電啟動(dòng)；驅(qū)動(dòng)電路用于驅(qū)動(dòng)主開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷；反饋電路用于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)變換器輸出電壓的穩(wěn)定。

上述反激變換器主電路包括：輸入正負(fù)端，輸出正負(fù)端，輸入濾波電容C1，主開(kāi)關(guān)管Q1，變壓器T中的原邊繞組N1和副邊繞組N3，二極管D2，輸出濾波電容C3。C1正負(fù)兩端分別和輸入正端和輸入負(fù)端連接；Q1的柵極和N1的異名端連接；Q1的門(mén)極與啟動(dòng)電路中電阻R0一端，驅(qū)動(dòng)電路中電阻R3的一端，驅(qū)動(dòng)電路中PNP三極管Q4的發(fā)射極；Q1的源極與反饋電路中電阻R1的一端，反饋電路中電阻R4一端，驅(qū)動(dòng)電路中NPN三極管Q3的基極相連；N1的同名端與輸入正端連接；N3的同名端與D2的陰極連接；N3的異名端與C3的正端，輸出正端連接；C3的負(fù)端與D2陽(yáng)極和輸出負(fù)端連接；輸入負(fù)端和輸出負(fù)端分別與GND1和GND2連接。

上述啟動(dòng)電路包括：電阻R0。R0的一端和輸入正端連接；R0的另一端與上述Q1的門(mén)極，驅(qū)動(dòng)電路中電阻R3的一端，驅(qū)動(dòng)電路中PNP三極管Q4的發(fā)射極連接。

上述反饋電路包括：電阻R5，光耦OC1，電阻R4，電阻R1，可控精密穩(wěn)壓源T1，電阻R6，電容C4，電阻R7和電阻R8。R5的一端和輸出正端連接；R5的另一端和OC1中二極管的陽(yáng)極連接；OC1中三極管的集電極與驅(qū)動(dòng)電路中電容C2的正端，驅(qū)動(dòng)電路中輔助繞組N2的異名端連接；OC1中三極管的發(fā)射極與R4的一端連接；R4的另一端與R1的一端，上述Q3的基極連接；R1的另一端與GND1連接；OC1中二極管的陰極和T1的陰極，R6的一端連接；R6的另一端與C4的一端連接；C4的另一端與R7的一端，R8的一端，T1的參考極連接；R7的另一端與輸出正端連接；R8的另一端與GND2，T1的陽(yáng)極連接。

上述驅(qū)動(dòng)電路包括：變壓器T中輔助繞組N2，電阻R2，電阻R3，二極管D1，電容C2，NPN三極管Q3，PNP三極管Q4。N2的同名端與R2的一端，R3的一端，D1的陰極連接；R2的另一端與Q3的集電極，Q4的基極連接；R3另一端與Q4的發(fā)射極，上述Q1的門(mén)極，上述R0的一端連接；D1的陰極和GND1，C2的負(fù)極連接；C2的正極與N2的異名端，上述OC1中三極管的發(fā)射極連接；Q3的基極與上述R1的一端，上述R4的一端連接；Q3的發(fā)射極，Q4的集電極與GND1連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：采用本實(shí)用新型方案，具有電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，性能可靠，穩(wěn)定性好，響應(yīng)快速，能夠?qū)崿F(xiàn)多路隔離輸出的特點(diǎn)。

上述說(shuō)明是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚的了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供一種自激式反激變換器，使用了獨(dú)特的驅(qū)動(dòng)電路，提高了變換器穩(wěn)定性和可靠性。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所闡述的自激式反激變換器進(jìn)一步加以說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1，一種自激式反激變換器，包括：?jiǎn)?dòng)電路，反激變換器主電路，反饋電路，驅(qū)動(dòng)電路。

上述反激變換器主電路包括：輸入正負(fù)端，輸出正負(fù)端，輸入濾波電容C1，主開(kāi)關(guān)管Q1，變壓器T中的原邊繞組N1和副邊繞組N3，二極管D2，輸出濾波電容C3。C1正負(fù)兩端分別和輸入正端和輸入負(fù)端連接；Q1的柵極和N1的異名端連接；Q1的門(mén)極與啟動(dòng)電路中電阻R0一端，驅(qū)動(dòng)電路中電阻R3的一端，驅(qū)動(dòng)電路中PNP三極管Q4的發(fā)射極；Q1的源極與反饋電路中電阻R1的一端，反饋電路中電阻R4一端，驅(qū)動(dòng)電路中NPN三極管Q3的基極相連；N1的同名端與輸入正端連接；N3的同名端與D2的陰極連接；N3的異名端與C3的正端，輸出正端連接；C3的負(fù)端與D2陽(yáng)極和輸出負(fù)端連接；輸入負(fù)端和輸出負(fù)端分別與GND1和GND2連接。

上述啟動(dòng)電路包括：電阻R0。R0的一端和輸入正端連接；R0的另一端與上述Q1的門(mén)極，驅(qū)動(dòng)電路中電阻R3的一端，驅(qū)動(dòng)電路中PNP三極管Q4的發(fā)射極連接。

上述反饋電路包括：電阻R5，光耦OC1，電阻R4，電阻R1，可控精密穩(wěn)壓源T1，電阻R6，電容C4，電阻R7和電阻R8。R5的一端和輸出正端連接；R5的另一端和OC1中二極管的陽(yáng)極連接；OC1中三極管的集電極與驅(qū)動(dòng)電路中電容C2的正端，驅(qū)動(dòng)電路中輔助繞組N2的異名端連接；OC1中三極管的發(fā)射極與R4的一端連接；R4的另一端與R1的一端，上述Q3的基極連接；R1的另一端與GND1連接；OC1中二極管的陰極和T1的陰極，R6的一端連接；R6的另一端與C4的一端連接；C4的另一端與R7的一端，R8的一端，T1的參考極連接；R7的另一端與輸出正端連接；R8的另一端與GND2，T1的陽(yáng)極連接。

上述驅(qū)動(dòng)電路包括：變壓器T中輔助繞組N2，電阻R2，電阻R3，二極管D1，電容C2，NPN三極管Q3，PNP三極管Q4。N2的同名端與R2的一端，R3的一端，D1的陰極連接；R2的另一端與Q3的集電極，Q4的基極連接；R3另一端與Q4的發(fā)射極，上述Q1的門(mén)極，上述R0的一端連接；D1的陰極和GND1，C2的負(fù)極連接；C2的正極與N2的異名端，上述OC1中三極管的發(fā)射極連接；Q3的基極與上述R1的一端，上述R4的一端連接；Q3的發(fā)射極，Q4的集電極與GND1連接。

下面進(jìn)一步對(duì)本實(shí)用新型的工作過(guò)程進(jìn)行描述，其工作原理具體如下。

變換器上電啟動(dòng)階段：當(dāng)變換器輸入端接到直流電源上后，變換器自激周期開(kāi)始，電流從輸入正端經(jīng)過(guò)電阻R0，電阻R3，繞組N2流向電容C2充電，電容C2正端電壓上升，主開(kāi)關(guān)管Q1的門(mén)極電位升高，使得主開(kāi)關(guān)管Q1導(dǎo)通，流過(guò)主開(kāi)關(guān)管Q1的電流線(xiàn)性上升，變壓器T存儲(chǔ)能量。當(dāng)主開(kāi)關(guān)管Q1流過(guò)的電流在電阻R1上產(chǎn)生的電壓使得三極管Q3導(dǎo)通后，流過(guò)三極管Q3集電極和發(fā)射極的電流在電阻R2上產(chǎn)生電壓降落，使得三極管Q4導(dǎo)通，主開(kāi)關(guān)管Q1門(mén)極的電壓將低為0，主開(kāi)關(guān)管Q1關(guān)斷，變壓器T中存儲(chǔ)的能量向輸出側(cè)傳遞，使得輸出端的電壓上升。此時(shí)，由于繞組的鉗位作用，主開(kāi)關(guān)管Q1始終處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)變壓器能量完全傳遞給輸出側(cè)后，主開(kāi)關(guān)管Q1再次導(dǎo)通，變換器進(jìn)入下一個(gè)自激周期。經(jīng)歷若干個(gè)周期，當(dāng)輸出側(cè)電壓達(dá)到設(shè)定值以后，變換器就完成了上電啟動(dòng)過(guò)程，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)工作階段。

變換器穩(wěn)態(tài)工作過(guò)程分析：當(dāng)變換器輸出電壓達(dá)到設(shè)定值后，反饋電路開(kāi)始工作。變換器的工作狀態(tài)與啟動(dòng)階段相類(lèi)似，變換器一個(gè)自激周期有兩個(gè)階段：第一階段，主開(kāi)關(guān)管Q1導(dǎo)通，流過(guò)主開(kāi)關(guān)管Q1的電流線(xiàn)性上升，變壓器T存儲(chǔ)能量；第二階段，主開(kāi)關(guān)管Q1關(guān)斷，變壓器T中存儲(chǔ)的能量向輸出側(cè)傳遞，使得輸出端的電壓上升，此時(shí)由于繞組的鉗位作用，主開(kāi)關(guān)管Q1始終處于關(guān)斷狀態(tài)。與啟動(dòng)階段不同的是：開(kāi)關(guān)管Q1的關(guān)斷是由流過(guò)主開(kāi)關(guān)管Q1的電流以及反饋電路流過(guò)電阻R1的電流共同決定的。當(dāng)輸出電壓大于設(shè)定值時(shí)，電阻R7、電阻R8和可控精密穩(wěn)壓源T1參考端連接點(diǎn)電壓增高，流過(guò)可控精密穩(wěn)壓源T1陰極的吸納電流增加，從而使得流過(guò)光耦OC1中二極管的電流增加，同時(shí)流過(guò)光耦OC1中三極管、電阻R4、電阻R1的電流增加，電阻R1上的電壓增加，縮短主開(kāi)關(guān)管Q1的導(dǎo)通時(shí)間，反激變換器主電路傳遞的能量減少，從而達(dá)到降低輸出電壓的目的。當(dāng)輸出電壓低于設(shè)定值時(shí)，電阻R7、電阻R8和可控精密穩(wěn)壓源T1參考端連接點(diǎn)電壓降低，流過(guò)可控精密穩(wěn)壓源T1陰極的吸納電流降低，從而使得流過(guò)光耦OC1中二極管的電流降低，同時(shí)流過(guò)光耦OC1中三極管、電阻R4、電阻R1的電流降低，增加主開(kāi)關(guān)管Q1的導(dǎo)通時(shí)間，反激變換器主電路傳遞的能量增加，從而達(dá)到提高輸出電壓的目的。由此，變換器可實(shí)現(xiàn)輸出穩(wěn)壓。