專利名稱：鈴流變換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鈴流變換器，即利用直流電功率提供交流鈴流的電路裝置。
在現(xiàn)有的鈴流變換器中，通常采用獨立的輔助電源加獨立的主回路的技術(shù)路徑，即輔助電源和主回路各自用一個獨立的磁性元件。這樣可以方便地完成系統(tǒng)的起動、工作和過電流、短路保護等，只需滿足獨立輔助電源回路先于主回路啟動，后于主回路關(guān)斷的時序即可。然而，這種通用的方案由于需要至少兩個變壓器和多個副邊接線端，在系統(tǒng)構(gòu)成時所用元件數(shù)目較多，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，在小功率的鈴流變換器中，不便于降低成本和簡化線路。雖然有人提出在鈴流模塊中使用單變壓器結(jié)構(gòu)，但由于主回路采用的是推挽電路，變壓器抽頭很多(高達18個之多)，變壓器結(jié)構(gòu)仍很復(fù)雜。此方案雖然減少了磁性元件的數(shù)量，但使唯一的一個變壓器加工復(fù)雜程度大大提高，而且該變壓器還只能手工繞制和焊接，極不便于大批量生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的就是為了解決以上問題，提出一種鈴流變換器，降低磁性元件(即變壓器)和其他無源元件的數(shù)目，同時使其結(jié)構(gòu)大大簡化，以達到降低成本、有利于批量生產(chǎn)的目的。
本發(fā)明實現(xiàn)上述目的的方案是一種鈴流變換器，包括輸入濾波電路1、起動電路10、磁性元件2、輸出主回路3、輔助電源4、反饋控制回路8、脈寬調(diào)制芯片U1及其外圍控制電路5等，其特征是所述磁性元件2為單變壓器結(jié)構(gòu)，且其次級繞組僅為所述輔助電源4提供單極性輸出，即次級繞組只有兩個抽頭連接到輔助電源4，輔助電源4再通過中點箝位電路6實現(xiàn)雙極性輸出。
由于采用了以上的方案，鈴流變換器中輔助電源和主回路共用同一個變壓器，使磁性元件的數(shù)量減少到只有一個，另一方面輔助電源采用單端形式，結(jié)構(gòu)大大簡化。與現(xiàn)有技術(shù)中采用推挽電路方式相比，避免了原先變壓器的復(fù)雜設(shè)計，是一種巧妙的構(gòu)思，突破了用電路實現(xiàn)雙端輸出比用變壓器直接進行雙端輸出更復(fù)雜的成見。由于元件數(shù)目減少，結(jié)構(gòu)簡化，磁性元件結(jié)構(gòu)也簡化，從而達到了降低成本，便于批量生產(chǎn)的效果。


圖1是本發(fā)明的電路示意圖。
下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
參見圖1，該實施例所示鈴流變換器包括輸入濾波電路1、起動電路10、磁性元件2、輸出主回路3、輔助電源4、反饋控制回路8、脈寬調(diào)制芯片U1(本例采用UC3843，其OUT端輸出脈沖幅度由Vcc決定，脈寬由U1-1腳的電位決定)及其外圍控制電路5等，所述磁性元件2為單變壓器結(jié)構(gòu)，且其次級繞組僅為所述輔助電源4提供單極性輸出，即次級繞組只有兩個抽頭連接到輔助電源4，輔助電源4再通過中點箝位電路6實現(xiàn)雙極性輸出。
其中，輔助電源4有如下特點1)通過第四二極管D4采用峰值整流(見圖1)，這樣在輔助電源供電流較小時(如20mA以內(nèi))，能提供較穩(wěn)定的輔助電源，給副邊反饋控制回路8、正弦波發(fā)生器9等供電。
2)磁性元件2的次級繞組的抽頭T-6與輔助電源4的Vss端相連，抽頭T-10通過第四二極管D4、第二十七電阻R27接輔助電源4的VDD，其中第四二極管D4的陽極接抽頭T-10，陰極接第二十七電阻R27，在VDD端與Vss端又跨接有第十七電容C17；由此可見，輔助電源只用了兩個抽頭。
3)所述中點箝位電路6包括第七三極管Q7、第八三極管Q8等，其中第七三極管Q7是NPN型，第八三極管Q8是PNP型；第七三極管Q7和第八三極管Q8共基極且共發(fā)射極，其共同基極通過第五十三電阻R53接VDD，通過第五十四電阻R54接Vss，其共射極即作為輔助電源4的地端GND2；第七三極管Q7的集電極接VDD，第八三極管Q8的集電極接Vss。若VDD與Vss正負兩路負載均衡，則GND2顯然為中點；若VDD與Vss正負兩路負載不均衡，則前述中點箝位電路6保證VDD和Vss的絕對值之差約在1.4V之內(nèi)。
現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)計方案未采用單變壓器方式可能還基于另一個技術(shù)偏見，即由于輔助電源4要先于主回路3啟動，后于主回路3關(guān)斷，如果采用采變壓器、單端形式可能使上述時序的實現(xiàn)非常復(fù)雜。但本發(fā)明則通過如下的簡單、巧妙的電路解決了這一問題，證明其實現(xiàn)并不復(fù)雜。該電路如下在該鈴流變換器中增設(shè)一個啟動輔助電路7，它的輸出端接到脈寬調(diào)制芯片U1的控制端U1-1；在起動或異常情況時，所述啟動輔助電路7能為脈寬調(diào)制芯片提供啟動電壓，可使啟動輔助電路7輸出端OUT輸出一定占空比的脈沖信號，從而使輔助電源4能先于輸出主回路3起動；而在正常工作時刻，所述啟動輔助電路不工作，脈寬調(diào)制芯片U1的工作僅由反饋控制回路8控制。本例中，上述啟動輔助電路7包括第六三極管Q6、五十二電阻R52等，第六三極管Q6的集電極與五十二電阻R52串聯(lián)后接于脈寬調(diào)制芯片的U1-1端，發(fā)射極接于地端；第六三極管Q6的基極通過第六十二電阻R62接地端，通過第五十九電阻R59、第五十一電阻R51接起動信號START端，通過第五十九電阻R59、第十五二極管D15接脈寬調(diào)制芯片U1的參考信號端VREF，其中第十五二極管D15的陰極一端是接在VREF端。
當(dāng)系統(tǒng)啟動前，原邊輔助繞組上無感應(yīng)電壓，START點電位為零，第六三極管Q6截止，UC3843第U1-1腳通過第十一電阻R11接地。由于該芯片U1-1腳內(nèi)部有一電流源，如果第十一電阻R11的電阻足夠大，利用該電流源在第十一電阻R11上形成的電壓可以開啟UC3843，使其輸出端OUT輸出一定占空比的脈沖，整個系統(tǒng)啟動；其后，輔助電源繞組T-1、T-5抽頭上獲得電壓，START點電位升高，第六三極管Q6飽和導(dǎo)通，U1-1變?yōu)橥ㄟ^第五十二電阻R52和第十一電阻R11的并聯(lián)電路接地，形成的電壓不足以開啟UC3843，其輸出端無脈沖，系統(tǒng)進入正常工作。當(dāng)系統(tǒng)由于其他異常原因(如過流保護)封住UC3843脈沖時，以上輔助回路4自動切入，使系統(tǒng)能夠正常啟動，恢復(fù)正常狀態(tài)。
也可以僅用第十一電阻R11代替啟動輔助電路7。只要第十一電阻R11的阻值足夠大，在第十一電阻R11上形成的分壓可以開啟UC3843，即可使UC3843輸出端OUT保持一個恒定的輸出，使系統(tǒng)隨時可以啟動。其缺點是增加了功耗。
本發(fā)明所公開的方案可廣泛用于小功率(如3W)鈴流變換器中，使其“小功率”的特點得到充分利用，以降低成本，便于批量生產(chǎn)，具有很大的實用價值。
權(quán)利要求
1．一種鈴流變換器，包括輸入濾波電路(1)、起動電路(10)、磁性元件(2)、輸出主回路(3)、輔助電源(4)、反饋控制回路(8)、脈寬調(diào)制芯片U1及其外圍控制電路(5)等，其特征是所述磁性元件(2)為單變壓器結(jié)構(gòu)，且其次級繞組僅為所述輔助電源(4)提供單極性輸出，即次級繞組只有兩個抽頭連接到輔助電源(4)，輔助電源(4)再通過中點箝位電路(6)實現(xiàn)雙極性輸出。
2．如權(quán)利要求1所述的鈴流變換器，其特征是還有一個啟動輔助電路(7)，它的輸出端接到脈寬調(diào)制芯片U1的控制端U1-1；在起動或異常情況時，所述啟動輔助電路(7)能為脈寬調(diào)制芯片提供啟動電壓，可使啟動輔助電路(7)輸出端OUT輸出一定占空比的脈沖信號，從而使輔助電源(4)能先于輸出主回路(3)起動；而在正常工作時刻，所述啟動輔助電路不工作，脈寬調(diào)制芯片U1的工作僅由反饋控制回路(8)控制。
3．如權(quán)利要求1或2所述的鈴流變換器，其特征是磁性元件(2)的次級繞組的抽頭T-6與輔助電源(4)的Vss端相連，抽頭T-10通過第四二極管D4、第二十七電阻R27接輔助電源(4)的VDD，其中第四二極管D4的陽極接抽頭T-10，陰極接第二十七電阻R27，在VDD端與Vss端又跨接有第十七電容C17；所述中點箝位電路(6)包括第七三極管Q7、第八三極管Q8等，其中第七三極管Q7是NPN型，第八三極管Q8是PNP型；第七三極管Q7和第八三極管Q8共基極且共發(fā)射極，其共同基極通過第五十三電阻R53接VDD，通過第五十四電阻R54接Vss，其共射極接輔助電源(4)的地端GND2；第七三極管Q7的集電極接VDD，第八三極管Q8的集電極接Vss。
4．如權(quán)利要求1或2所述的鈴流變換器，其特征是啟動輔助電路(7)包括第六三極管Q6、五十二電阻R52等，第六三極管Q6的集電極與五十二電阻R52串聯(lián)后接于脈寬調(diào)制芯片的U1-1端，發(fā)射極接于地端；笫六三極管Q6的基極通過第六十二電阻R62接地端，通過第五十九電阻R59、第五十一電阻R51接起動信號START端，通過第五十九電阻R59、第十五二極管D15接脈寬調(diào)制芯片U1的參考信號端VREF，其中第十五二極管D15的陰極一端是接在VREF端。
5．如權(quán)利要求3所述的鈴流變換器，其特征是啟動輔助電路(7)包括第六三極管Q6、五十二電阻R52等，第六三極管Q6的集電極與第五十二電阻R52串聯(lián)后接于脈寬調(diào)制芯片的U1-1端，發(fā)射極接于地端；第六三極管Q6的基極通過第六十二電阻R62接地端，通過第五十九電阻R59、第五十一電阻R51接起動信號START端，通過第五十九電阻R59、第十五二極管D15接脈寬調(diào)制芯片U1的參考信號端VREF，其中第十五二極管D15的陰極一端是接在VREF端。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鈴流變換器,包括輸入濾波電路、起動電路、磁性元件、輸出主回路、輔助電源、反饋控制回路、脈寬調(diào)制芯片及其外圍控制電路等,所述磁性元件為單變壓器結(jié)構(gòu),且其次級繞組僅為所述輔助電源提供單極性輸出,輔助電源再通過中點箝位電路實現(xiàn)雙極性輸出。本發(fā)明減少了磁性元件和其他無源元件的數(shù)量,同時又使整體結(jié)構(gòu)大大簡化。適合于小功率的鈴流變換器,以減少成本,簡化線路。
文檔編號H04M19/02GK1220540SQ9811577
公開日1999年6月23日 申請日期1998年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月15日
發(fā)明者嚴青 申請人:深圳市華為電氣股份有限公司