專利名稱：全電壓系列它激式純dc/dc變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電源變換器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種DC/DC變換器。
目前國內(nèi)外DC/DC變換器主要有兩種自激式和它激式。日本幾家大公司生產(chǎn)的AC/DC變換器大都采用先把交流電通過變壓器降壓整流給主DC/DC變換器供電，主DC/DC變換器才能工作。國內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的同類產(chǎn)品也大都沿用此法。但在純DC/DC變換器中由于沒有交流電可供變壓整流，因而它激式DC/DC變換器的輔助電源的設(shè)計(jì)便得很困難，特別是主電源電壓超過500V時(shí)。在低電壓區(qū)一般廠家大都利用大功率電阻降壓，然后用穩(wěn)壓管穩(wěn)壓的辦法向主DC/DC變換器供電。另外也有采用輔助單管DC/DC變換器向主DC/DC變換器供電的方法。這兩種方式盡管各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，在低電壓區(qū)由于主電源電壓低，電阻上的功耗也不大，輔助單管DC/DC變換器尚能挺得過去，這個(gè)矛盾并不突出?？墒且坏┲麟娫措妷撼^500V時(shí)，再用電阻降壓或用單管輔助DC/DC顯然是不適宜的。所以國內(nèi)一些生產(chǎn)500V以上的DC/DC變換器的廠家大都采用自激式，這種自激式的DC/DC變換器為了獲得穩(wěn)定的低壓直流，先把高壓直流通過自激振蕩電路變成低壓直流，整流后得到不穩(wěn)定的低壓直流，再通過調(diào)寬電路或斬波電路，最后才能獲得穩(wěn)定的低壓直流，這樣反反復(fù)復(fù)地交變直，直變交，不僅層次多，線路復(fù)雜，故障率高，整個(gè)效率也大打折扣。
針對(duì)上述情況，本實(shí)用新型提出一種全電壓它激式純DC/DC變換器，具有線路簡潔，效率高的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型全電壓系列它激式純DC/DC變換器，由主變換電路和輔助激勵(lì)電路組成，其特征在于，主變換電路主要包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的雙半橋電路，雙半橋電路由開關(guān)管Q1、Q2與變壓器T1、電容器C3、C4組成，輔助激勵(lì)電路由電池組BT1、以TL-494穩(wěn)壓集成塊為核心的PG-8模塊電路組成，雙半橋電路中的開關(guān)管柵極受PG-8模塊電路控制。
本實(shí)用新型電路簡潔，由于不需要多次轉(zhuǎn)換，效率得到提高，且適用于任意電壓等級(jí)。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的主電路圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的輔助電源PG-8模塊電路圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例說明本實(shí)用新型的工作原理和工作過程。當(dāng)主電源得電后，PG-8模塊電路的R5、R4就有電流通過，它經(jīng)R3分壓后得到一個(gè)合適電壓為電容C3經(jīng)Q2(npn)的基極、射極到地充電，Q2得到足夠的偏飽和導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通后，Q1(pnp)的基極由高電位變?yōu)榈碗娢灰诧柡蛯?dǎo)通，于是由電池組BT1(實(shí)施例中由3節(jié)3.6V鎳鉻電池組成)通過插頭P1到Q2發(fā)射極、集電極再通過二極管D3向模塊供電，以集成電路TL-494為核心的模塊得電工作，整個(gè)DC/DC電路也開始工作，輸出端穩(wěn)定地輸出24V直流電源，與此同時(shí)C1上的充電電流逐漸停止，Q2失去正偏退出飽和區(qū)，變導(dǎo)通為截止，Q1的極基電位也由低變高，變導(dǎo)通為截止?fàn)顟B(tài)，電池組BT1退出供電狀態(tài)。DC/DC變換器正常工作后模塊由三端穩(wěn)壓集成塊7815供電，與此同時(shí)15V電源通過電阻R1、發(fā)光二極管D2向電池組BT1充電，整個(gè)啟動(dòng)過程也告結(jié)束。由于DC/DC變換器用作井下電機(jī)車電源時(shí)，電機(jī)車具有移動(dòng)性，主電源隨時(shí)都可能斷開又閉合，為此又設(shè)計(jì)了電容C1的放電回路，當(dāng)電源斷開的瞬間電容C1通過電阻R3、二極管D4迅速放電，主電源閉合后電路又重復(fù)上述啟動(dòng)過程，整個(gè)電路又正常工作。本實(shí)用新型DC/DC變換器適用的電壓高低只與電路中有多少只半橋電路以及它們是否串并聯(lián)有關(guān)，而與啟動(dòng)電源電路無關(guān)。實(shí)施例輔助電源無功損耗僅為(24-15)V×100mA，約等于1W，相當(dāng)于其它線路的幾分之一到幾十分之一。本線路的特點(diǎn)不僅僅在啟動(dòng)電路上，主DC/DC變換電路也有創(chuàng)新為了增加產(chǎn)品在高電壓下使用的可靠性和功率，本實(shí)用新型一改以往的單半橋電路為雙半橋電路，并且把各半橋的初級(jí)線圈并繞在變壓器T1上(同理也可以設(shè)計(jì)成三半橋、四半橋以用在更高的電壓上)，這樣一方面可以絕對(duì)保證兩線圈電感量的一致，另一方面也可以保證大功率開關(guān)管出力平衡，所以不論電源處于什么狀態(tài)下(空載、滿載、超載甚至短路)半橋的中點(diǎn)電位始終保持不變(并聯(lián)為二分之一，串聯(lián)為四分之一)，這樣既降低了對(duì)大功率開關(guān)管的參數(shù)要求，又保證其正常使用。由于上述原因，本實(shí)用新型可以做成任意電壓等級(jí)的(實(shí)施例為400～1000V)。實(shí)施例中包括了軟啟動(dòng)、穩(wěn)壓以及橋式激勵(lì)電路，同時(shí)也包括空載、超載、短路等保護(hù)電路。
權(quán)利要求1.全電壓系列它激式純DC/DC變換器，由主變換電路和輔助激勵(lì)電路組成，其特征在于，主變換電路主要包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的雙半橋電路，雙半橋電路由開關(guān)管Q1、Q2與變壓器T1、電容器C3、C4組成，輔助激勵(lì)電路由電池組BT1、以TL-494穩(wěn)壓集成塊為核心的PG-8模塊電路組成，雙半橋電路中的開關(guān)管柵極受PG-8模塊電路控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全電壓系列它激式純DC/DC變換器，其特征在于，主變換電路中各半橋電路的初級(jí)線圈并繞在變壓器T1上。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種DC/DC變換器,由主變換電路和輔助激勵(lì)電路組成,其特征在于,主變換電路主要包括一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)或并聯(lián)的雙半橋電路,雙半橋電路由開關(guān)管Q1、Q2與變壓器T1、電容器C3、C4組成,輔助激勵(lì)電路由電池組BT1、以TL—494穩(wěn)壓集成塊為核心的PG—8模塊電路組成,雙半橋電路中的開關(guān)管柵極受PG—8模塊電路控制。本實(shí)用新型電路簡潔,效率高,適用于任意電壓等級(jí)。
文檔編號(hào)H02M3/22GK2458816SQ0120340
公開日2001年11月7日 申請(qǐng)日期2001年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月8日
發(fā)明者程大鵬, 程長信 申請(qǐng)人:程大鵬