專(zhuān)利名稱(chēng)：開(kāi)關(guān)電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠結(jié)合在各種電子設(shè)備中作為電源的開(kāi)關(guān)電源電路。
背景技術(shù)：
大家普遍熟知一種采用比如逆向變換器(flyback converter)或正向(forward)變換器形式的開(kāi)關(guān)變換器的開(kāi)關(guān)電源電路。由于這些類(lèi)型開(kāi)關(guān)變換器應(yīng)用矩形波信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)操作，所以這些開(kāi)關(guān)變換器受它們能夠抑制的開(kāi)關(guān)噪聲量的限制。還已知由于這些開(kāi)關(guān)變換器的操作特性它們?cè)诠β首儞Q效率方面也受到限制。
因此，本申請(qǐng)的受讓人已經(jīng)提出了應(yīng)用諧振型變換器的各種開(kāi)關(guān)電源電路。諧振型變換器的優(yōu)點(diǎn)在于由于控制開(kāi)關(guān)操作的波形是正弦波所以容易實(shí)現(xiàn)較高的功率變換效率并且同時(shí)保持較低的噪聲特性。這種諧振型變換器還比較有利的是它可以以相對(duì)較少數(shù)量的部件來(lái)簡(jiǎn)單地形成。
附圖7所示為本申請(qǐng)的受讓人先前提出的一種開(kāi)關(guān)電源電路的實(shí)例。參考附圖7，電源電路700包括具有單個(gè)開(kāi)關(guān)元件Q1的電壓諧振型變換器，該開(kāi)關(guān)元件Q1根據(jù)單端系統(tǒng)以自激勵(lì)的方式執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。
開(kāi)關(guān)電源電路700包括用于接收商用交流電源(交流輸入電壓VAC)并產(chǎn)生直流輸入電壓的整流濾波電路。整流濾波電路形成為一種全波整流電路，包括橋式整流電路Di和濾波電容器Ci。整流濾波電路產(chǎn)生等于交流輸入電壓AVC的電平的經(jīng)整流的濾波電壓Ri。此外，在整流濾波電路的整流電流通路中接入起動(dòng)電流限制電阻Ri以抑制例如在向該電路開(kāi)始提供電源時(shí)任何初始起動(dòng)沖擊電流流入到濾波電容器Ci中。此外，在電源電路700中AC開(kāi)關(guān)SW接入在商用的交流電源線中。AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通/關(guān)斷以起動(dòng)/停止到電源電路700的電流。
在電源電路700中提供電壓諧振型開(kāi)關(guān)變換器。如上文所描述這種變換器具有包括開(kāi)關(guān)元件Q1的自激元件。在本實(shí)例中，開(kāi)關(guān)元件Q1可以由具有較高的耐壓特性的雙極性晶體管(BJT結(jié)型晶體管)形成。如在附圖7中所示，開(kāi)關(guān)元件Q1的基極通過(guò)起動(dòng)電阻器RS連接到濾波電容器Ci的正電極側(cè)(整流的濾波電壓Ei)以使一旦起動(dòng)該電路可以從該整流濾波電路中獲得基極電流。此外，適合于在自激振蕩狀態(tài)中驅(qū)動(dòng)的諧振電路連接在開(kāi)關(guān)元件Q1的基極和初級(jí)側(cè)接地端710之間。諧振電路由檢測(cè)驅(qū)動(dòng)繞組NB的電感(特性)LB、諧振電容器CB和基極電流限制電阻器RB的串聯(lián)電路連接形成。
阻尼二極管DD接入在開(kāi)關(guān)元件Q1的基極和濾波電容器Ci的負(fù)電極(設(shè)置在初級(jí)側(cè)的接地端)之間并形成了當(dāng)開(kāi)關(guān)元件Q1關(guān)閉時(shí)阻尼電流流動(dòng)的阻尼電流通路。開(kāi)關(guān)元件Q1的集電極連接到隔離變換變壓器PIT的初級(jí)繞組N1的一端。開(kāi)關(guān)元件Q1的發(fā)射極接地。
并聯(lián)諧振電容器Cr并聯(lián)在開(kāi)關(guān)元件Q1的集電極和發(fā)射極之間。并聯(lián)諧振電容器Cr根據(jù)其電容和隔離變換變壓器PIT的初級(jí)繞組N1的漏電感L1形成初級(jí)側(cè)并聯(lián)諧振電壓諧振型變換器電路。雖然在此省略了詳細(xì)的描述，當(dāng)開(kāi)關(guān)元件Q1關(guān)斷時(shí)通過(guò)并聯(lián)諧振電路的作用仍然能夠?qū)崿F(xiàn)電壓諧振型操作，該并聯(lián)諧振電路使在諧振電容器Cr上的電壓Vcp實(shí)際上呈現(xiàn)為一種正弦波形的脈沖波。
在附圖7中所示的正交控制變壓器PRT是一種在其上繞有檢測(cè)繞組ND、驅(qū)動(dòng)繞組NB和控制繞組NC的可飽和的感應(yīng)器。正交控制變壓器PRT用于驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件Q1并將輸出電壓控制為恒定的電壓。雖然沒(méi)有示出，正交控制變壓器PRT具有這樣的一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中形成有一個(gè)三維的磁芯，每個(gè)都具有四個(gè)磁性支臂的兩個(gè)雙通道形磁芯，在其磁性支臂的端部上彼此連接。檢測(cè)繞組ND和驅(qū)動(dòng)繞組NB都以相同的卷繞方向繞在該三維磁芯的兩個(gè)預(yù)定的磁性支臂上，而控制繞組NC繞在該三維磁芯的兩個(gè)預(yù)定的磁性支臂上，以使其繞組方向與檢測(cè)繞組ND和驅(qū)動(dòng)繞組NB相正交。
正交控制變壓器PRT的檢測(cè)繞組ND(頻率改變裝置)串聯(lián)在濾波電容器Ci的正電極和隔離變換變壓器PIT的初級(jí)繞組N1之間以便將開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)輸出通過(guò)初級(jí)繞組N1傳輸?shù)綑z測(cè)繞組ND。在正交控制變壓器PRT中，經(jīng)過(guò)變壓器耦合在驅(qū)動(dòng)繞組NB中激勵(lì)在檢測(cè)繞組ND中獲得的開(kāi)關(guān)輸出，因此在驅(qū)動(dòng)繞組NB中產(chǎn)生交流驅(qū)動(dòng)電壓。從形成了自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的串聯(lián)諧振電路(NB和CB)中輸出驅(qū)動(dòng)電壓作為驅(qū)動(dòng)電流，該驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)基極電流限制電阻器RB輸出到開(kāi)關(guān)元件Q1的基極。因此，開(kāi)關(guān)元件Q1以串聯(lián)的諧振電路(NB和CB)的諧振頻率所確定的開(kāi)關(guān)頻率執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。隔離變換變壓器PIT將開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)輸出輸送到包括次級(jí)繞組N2的次級(jí)側(cè)。
接下來(lái)參考附圖8，描述隔離變換變壓器PIT的結(jié)構(gòu)。隔離變換變壓器PIT包括EE-形磁芯，該EE-形磁芯包括一對(duì)E-形磁芯CR1和CR2，它們由比如鐵氧體材料制成并彼此連接以使其磁性支臂彼此相對(duì)。應(yīng)用分裂式繞線架B將初級(jí)繞組N1和次級(jí)繞組N2彼此分開(kāi)地繞在EE-形磁芯的中心磁性支臂上。如附圖8所示，在EE-形磁芯的中心磁性支臂之間形成氣隙G。因此，實(shí)現(xiàn)具有所要求的耦合系數(shù)的弱耦合。通過(guò)使E-形磁芯CR1和CR2的中心磁性支臂比其它的兩個(gè)外部磁性支臂更短形成氣隙G。在本實(shí)例中耦合系數(shù)k例如為0.85，它是一種弱耦合的耦合系數(shù)。因此，較少可能達(dá)到同樣深的飽和狀態(tài)。
返回到附圖7，隔離變換變壓器PIT的初級(jí)繞組N1的一端連接到開(kāi)關(guān)元件Q1的集電極。初級(jí)繞組N1的另一端通過(guò)串聯(lián)連接的檢測(cè)繞組ND連接到濾波電容器Ci的正電極(經(jīng)整流的濾波電壓Ei)。
在隔離變換變壓器PIT的次級(jí)側(cè)，在次級(jí)繞組N2上存在通過(guò)初級(jí)繞組N1感應(yīng)的交流電壓。次級(jí)側(cè)并聯(lián)諧振電容器C2并聯(lián)到次級(jí)繞組N2。因此次級(jí)繞組N2的漏電感L2和次級(jí)側(cè)的并聯(lián)諧振電容器C2的電容形成了并聯(lián)諧振電路。通過(guò)該并聯(lián)諧振電路將在次級(jí)繞組N2中感應(yīng)交流電壓轉(zhuǎn)換為諧振電壓。簡(jiǎn)而言之，在次級(jí)側(cè)上實(shí)現(xiàn)了電壓諧振操作。
因此，在附圖7的電源電路中，在隔離變換變壓器PIT的初級(jí)側(cè)上提供用于產(chǎn)生電壓諧振型開(kāi)關(guān)操作的并聯(lián)諧振電路，而在隔離變換變壓器PIT的次級(jí)側(cè)上提供實(shí)現(xiàn)全波整流操作(電壓諧振操作)的并聯(lián)諧振電路。需要指出的是，在本說(shuō)明書(shū)中，如此構(gòu)造的包括初級(jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的諧振電路的開(kāi)關(guān)變換器適合于稱(chēng)為“復(fù)合諧振型開(kāi)關(guān)變換器”。
在按照上文的描述所形成的隔離變換變壓器PIT的次級(jí)側(cè)上的并聯(lián)諧振電路中，提供次級(jí)繞組N2的中心抽頭，整流二極管D01,D02,D03和D04和濾波電容器C01和C02都按照附圖7中所示的方式連接以形成兩個(gè)全波整流電路；第一全波整流電路包括整流二極管D01和D02和濾波電容器C01，而第二全波整流電路包括整流二極管D03和D04和濾波電容器C02。
由整流二極管D01和D02和濾波電容器C01構(gòu)成的第一全波整流電路接收從次級(jí)側(cè)并聯(lián)諧振電路提供的諧振電壓并產(chǎn)生DC輸出電壓E01。由整流二極管D03和D04和濾波電容器C02構(gòu)成的第二全波整流電路類(lèi)似地接收從次級(jí)側(cè)并聯(lián)諧振電路提供的諧振電壓并產(chǎn)生DC輸出電壓E02。
DC輸出電壓E01和DC輸出電壓E02還輸入到控制電路1中。控制電路1應(yīng)用DC輸出電壓E01作為檢測(cè)電壓并應(yīng)用DC輸出電壓E02作為操作電源。
在隔離變換變壓器PIT中，根據(jù)在初級(jí)繞組N1和次級(jí)繞組N2的極性(繞組方向)和整流二極管D0(D01和D02)的連接之間的關(guān)系在初級(jí)繞組N1的電感L1和次級(jí)繞組N2的電感L2之間的互感M的值為+M或-M。例如，如果部件按照附圖9A所示的結(jié)構(gòu)連接，則互感M為+M。如果部件按照附圖9B所示的結(jié)構(gòu)連接，則互感M為-M。
如果這是與例如附圖7的電路的次級(jí)側(cè)的操作相關(guān)聯(lián)進(jìn)行檢驗(yàn)，則當(dāng)在次級(jí)繞組N2上獲得的交流電流為正極性時(shí)經(jīng)整流的電流流經(jīng)整流二極管D01(D03)的操作可以被認(rèn)為+M的操作模式(正向模式)。相反，則當(dāng)在次級(jí)繞組N2上獲得的交流電流為負(fù)極性時(shí)經(jīng)整流的電流流經(jīng)整流二極管D02(D04)的操作可以被認(rèn)為-M的操作模式(反向模式)。換句話說(shuō)，附圖7的電源電路每次在互感的+M/-M模式中操作時(shí)，在次級(jí)繞組中獲得的交流電壓變?yōu)檎?負(fù)。
在具有如上所描述的結(jié)構(gòu)的電源電路中，來(lái)自次級(jí)繞組側(cè)并聯(lián)諧振電路的功率輸出根據(jù)向其提供的電源功率的增加而增加。在本實(shí)例中，例如如果全波整流電路如在附圖7中所示的電路一樣連接到次級(jí)繞組側(cè)并聯(lián)諧振電路，則經(jīng)整流的電流以如上所描述的互感的+M/-M操作模式交替地流動(dòng)。換句話說(shuō)，在交流電壓為正和負(fù)的兩個(gè)周期中獲得從該電路中的整流輸出。通過(guò)所描述的操作，如果所提供的功率增加，則達(dá)到最大載荷功率的速率也增加。
通過(guò)在附圖8(和附圖7)的隔離變換變壓器PIT中形成氣隙G來(lái)實(shí)現(xiàn)在附圖9A和9B中所示的實(shí)現(xiàn)全波整流操作的結(jié)構(gòu)，以獲得一種具有預(yù)定的耦合系數(shù)的松耦合，從而建立這樣的一種狀態(tài)在其中隔離變換變壓器較不容易達(dá)到飽和狀態(tài)。例如，在隔離變換變壓器PIT中沒(méi)有形成氣隙G的情況下，當(dāng)執(zhí)行逆向操作時(shí)，很可能隔離變換變壓器PIT進(jìn)入飽和狀態(tài)和操作異常。因而在這種飽和狀態(tài)下較不可能正確地執(zhí)行如上所描述的全波整流操作。
在附圖7中所示的控制電路1響應(yīng)于次級(jí)繞組側(cè)的DC輸出電壓的電平(E01)改變提供到控制繞組NC中的控制電流(DC電流)電平。調(diào)整這個(gè)提供的電流電平以可改變地控制繞在反饋控制環(huán)型設(shè)備中的正交控制變壓器PRT上的驅(qū)動(dòng)繞組NB的電感LB。因此，改變由驅(qū)動(dòng)繞組NB的電感LB形成的串聯(lián)諧振電路的諧振狀態(tài)。反過(guò)來(lái)如下文參考附

圖11所描述這種變化又改變開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率的變化使次級(jí)繞組側(cè)的DC輸出電壓穩(wěn)定。
在附圖7中所示的電源電路中，為了改變開(kāi)關(guān)頻率，開(kāi)關(guān)元件Q1關(guān)斷的周期固定，而可控制地變化開(kāi)關(guān)元件Q1導(dǎo)通的周期。雖然應(yīng)用恒定的電壓控制，執(zhí)行電源電路的控制操作可以可變化地控制開(kāi)關(guān)元件Q1的頻率以執(zhí)行對(duì)開(kāi)關(guān)輸出的諧振阻抗控制，而同時(shí)在開(kāi)關(guān)周期中執(zhí)行開(kāi)關(guān)元件的連續(xù)的角度控制(PWM控制)。應(yīng)用角度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這種復(fù)合的控制操作。這里，這樣執(zhí)行開(kāi)關(guān)頻率控制當(dāng)由于例如在次級(jí)側(cè)上的載荷降低造成次級(jí)側(cè)輸出電壓升高時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率升高以抑制次級(jí)繞組側(cè)的輸出功率。
在使用的過(guò)程中，在附圖7中所示的電源電路中的AC開(kāi)關(guān)SW從關(guān)斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài)。然后充電電流通過(guò)起動(dòng)電流限制電阻Ri和橋式整流電路Di流入到濾波電容器Ci，以便對(duì)濾波電容器進(jìn)行充電Ci。這種充電過(guò)程一直持續(xù)到經(jīng)整流的濾波電壓Ei即在濾波電容器Ci上的電壓升高到與交流輸入電壓電平相對(duì)應(yīng)的電平。然后，當(dāng)起動(dòng)電流從經(jīng)整流的濾波電壓Ei經(jīng)起動(dòng)電阻RS提供到開(kāi)關(guān)元件Q1的基極時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Q1導(dǎo)通并開(kāi)始振蕩。因此，開(kāi)關(guān)元件Q1根據(jù)其振蕩執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。
當(dāng)這種過(guò)程開(kāi)始時(shí)，Q1處于導(dǎo)通狀態(tài)，隔離變換變壓器PIT的次級(jí)繞組側(cè)具有較低的阻抗。非常高的充電電流流入到還沒(méi)有積累電荷的濾波電容器C01和C02中。換句話說(shuō)，次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓處于過(guò)渡狀態(tài)直到達(dá)到穩(wěn)定的電平，并且在這種狀態(tài)中，控制電路1不能正確地控制開(kāi)關(guān)頻率。在這時(shí)，開(kāi)關(guān)元件Q1以最低的開(kāi)關(guān)頻率執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，該最低的頻率取決于自激勵(lì)振蕩驅(qū)動(dòng)電路(CB和NB)的時(shí)間常數(shù)。
因此，一旦起動(dòng)，根據(jù)上文所描述的PWM控制操作使開(kāi)關(guān)元件Q1的周期變得很長(zhǎng)。因此開(kāi)關(guān)元件Q1在開(kāi)關(guān)元件Q1關(guān)斷的周期中產(chǎn)生的諧振電壓脈沖Vcp變得非常高。因此，由于流到在隔離變換變壓器PIT的次級(jí)繞組側(cè)中的濾波電容器C01和C02的起動(dòng)沖擊電流過(guò)大，使過(guò)大的集電極電流Icp從濾波電容器Ci經(jīng)過(guò)檢測(cè)繞組ND和初級(jí)繞組N1流到在初級(jí)側(cè)的開(kāi)關(guān)元件Q1中。
因?yàn)榘催@樣一種方式一旦起動(dòng)電路產(chǎn)生過(guò)高的電平的諧振電壓脈沖Vcp和集電極電流Icp，所以必需選擇具有較高耐壓特性的和較大電流容量的開(kāi)關(guān)元件Q1。具有這種特性的開(kāi)關(guān)元件很昂貴并且尺寸較大，因此這對(duì)于降低成本和減小電路的尺寸是一種障礙。
因此，一種普通的做法是提供一種過(guò)電流限制電路，使得能應(yīng)用具有相對(duì)較低的耐壓特性和電流容量的開(kāi)關(guān)元件。在附圖10中示出了這種類(lèi)型的電源電路的結(jié)構(gòu)。需指出的是在附圖10中與附圖7中相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件，因此在此省略對(duì)其的描述以免過(guò)于冗長(zhǎng)。
在附圖10中所示的電路除了在上文中參考附圖7所描述的電路外還包括過(guò)電流限制電路10。過(guò)電流限制電路10包括電流檢測(cè)電阻RE和分壓電阻R11和R12的串聯(lián)電路，該串聯(lián)電路與電流檢測(cè)電阻RE彼此并聯(lián)地連接在開(kāi)關(guān)元件Q1的發(fā)射極和初級(jí)繞組側(cè)接地端之間。用作導(dǎo)通控制的開(kāi)關(guān)元件Q2的基極連接到在分壓電阻R11和R12之間的結(jié)點(diǎn)上。
晶體管Q2的集電極通過(guò)二極管D10連接到開(kāi)關(guān)元件Q1的基極。二極管D10的陽(yáng)極連接到開(kāi)關(guān)元件Q1的基極。二極管D10的陰極連接到晶體管Q2的集電極。晶體管Q2的發(fā)射極連接到初級(jí)繞組側(cè)接地端。比如用于吸收噪聲的電容器C10并連在晶體管Q2的集電極和發(fā)射極之間。
在具有附圖10所示的結(jié)構(gòu)的電源電路中，一旦起動(dòng)就產(chǎn)生的集電極電流Icp從集電極流過(guò)開(kāi)關(guān)元件Q1的發(fā)射極，并通過(guò)電流檢測(cè)電阻RE和串聯(lián)的分壓電阻R11和R12進(jìn)行檢測(cè)。電平與分壓電阻R11和R12的分壓比相對(duì)應(yīng)的電流流到晶體管Q2的基極。當(dāng)晶體管開(kāi)關(guān)元件Q1的集電極電流Icp的電平變得比某一預(yù)定的電平更高并且晶體管Q2的基極電流量也比某一預(yù)定的電平更高時(shí)，晶體管Q2導(dǎo)通由此使二極管D10導(dǎo)通。
當(dāng)二極管D10和晶體管Q2都導(dǎo)通時(shí)，流過(guò)晶體管Q2的基極的正向電流通過(guò)二極管D10和晶體管Q2(集電極-發(fā)射極)流到初級(jí)繞組側(cè)接地端?？傊?，通過(guò)限制在起動(dòng)時(shí)流到晶體管Q2的過(guò)大的基極電流來(lái)限制集電極電流Icp。
雖然可以通過(guò)這種方式限制過(guò)大的電流，但是附圖10所示的電源電路仍然存在如下的問(wèn)題。首先，由于電流檢測(cè)電阻RE與開(kāi)關(guān)元件Q1的發(fā)射極串聯(lián)，當(dāng)在其上接入的載荷很大時(shí)，產(chǎn)生較高的功率損耗，功率轉(zhuǎn)換效率較差。此外，當(dāng)實(shí)際設(shè)計(jì)在附圖10中所示的電源電路時(shí)，必需保證安全系數(shù)，以便甚至在穩(wěn)定運(yùn)行中防止發(fā)生因交流輸入電壓VAC的升高引起故障或防止因電流限制電路的某些部件變化造成的故障，從而不產(chǎn)生故障。
附圖11A至11D所示為附圖10的電源電路工作的波形圖，電路設(shè)計(jì)具有防止故障的安全系數(shù)。具體地說(shuō)，附圖11A和11B分別表示了當(dāng)最大的載荷功率Pomax為150瓦和交流輸入電壓VAC為120伏時(shí)諧振電壓Vcp和集電極電流Icp的波形。附圖11C和11D分別表示在穩(wěn)態(tài)的情況下諧振電壓Vcp和集電極電流Icp的波形。
控制開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率以使在最大載荷功率工作狀態(tài)下比在穩(wěn)態(tài)工作下更低。因此在控制開(kāi)關(guān)元件Q1的同時(shí)固定開(kāi)關(guān)元件Q1關(guān)斷的周期TOFF，而增加開(kāi)關(guān)元件Q1導(dǎo)通的周期TON。實(shí)際上，在附圖11A和11B中所示的最大載荷功率工作狀態(tài)下，周期TOFF為2微秒，而周期TON微9微秒。
在附圖11A至11D中，在穩(wěn)態(tài)工作中諧振電壓Vcp為700Vp(伏-峰值)(附圖11C)，但在最大載荷功率運(yùn)行狀態(tài)中升高到900Vp(附圖11A)。而同時(shí)在穩(wěn)態(tài)工作中集電極電流Icp為4.5Ap(安峰值)(附圖11D)，但在最大的載荷功率運(yùn)行狀態(tài)中升高到6.5Ap(附圖11B)。在最大的載荷功率運(yùn)行狀態(tài)中諧振電壓Vcp和和集電極電流Icp從穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)中的電平大約升高了20％至30％。因此，開(kāi)關(guān)元件Q1必需能夠承受900Vp的電壓。而實(shí)際上選擇能夠耐1200V的耐壓特性的器件作為開(kāi)關(guān)元件Q1以便保證適當(dāng)?shù)姆乐构收系陌踩禂?shù)。具有能夠耐電壓1200V的耐壓特性的器件相當(dāng)昂貴并且尺寸較大。
總之，即使提供比如附圖10所示的過(guò)電流限制電路來(lái)抑制一旦施加較大的載荷可能出現(xiàn)的過(guò)大電流，對(duì)于開(kāi)關(guān)元件也必需選擇具有相應(yīng)較高的電壓耐壓特性的器件。因此，并不能夠降低該電路的成本或尺寸。
此外，由于在附圖10中所示的電路結(jié)構(gòu)并不包含專(zhuān)門(mén)控制在起動(dòng)該電路時(shí)次級(jí)側(cè)DC電壓的上升，因此次級(jí)側(cè)DC輸出電壓電平的上升時(shí)間相應(yīng)地較短。因此，附圖10的電源電路還具有的問(wèn)題是不能保證防止在起動(dòng)時(shí)該電路出現(xiàn)故障的安全系數(shù)。
本發(fā)明的概述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的開(kāi)關(guān)電源電路。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)的開(kāi)關(guān)電源電路，其中可以有選擇性地使用具有相對(duì)較低的耐壓特性和較低的電流容量的開(kāi)關(guān)元件，并且可以以較低的成本和較小的尺寸制造該開(kāi)關(guān)電源電路。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)部分是顯然的，部分可以從說(shuō)明書(shū)和附圖中看出。
一般地說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，提供一種改進(jìn)的開(kāi)關(guān)電源電路，包括用于接收商用的交流電源作為其輸入、從所輸入的商用交流電源中產(chǎn)生整流的濾波電壓和輸出經(jīng)整流的濾波電壓作為DC輸入電壓的整流濾波器。還提供一種包括用于接收并可開(kāi)關(guān)地輸出DC輸入電壓的開(kāi)關(guān)元件的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)元件包括以自激的方式可開(kāi)關(guān)地驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)元件的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路、將開(kāi)關(guān)元件的輸出傳輸?shù)皆撾娐返拇渭?jí)繞組側(cè)的隔離變換變壓器、由包括隔離變換變壓器的初級(jí)繞組的至少一個(gè)漏電感部分和諧振電容器的電容以提供開(kāi)關(guān)元件的諧振型操作的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路。該轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)進(jìn)一步包括由隔離變換變壓器的次級(jí)繞組的漏電感部分和次級(jí)繞組側(cè)諧振電容器的電容形成的次級(jí)繞組側(cè)諧振電路。還提供一種包括該次級(jí)繞組側(cè)諧振電路的DC電壓發(fā)生器，該DC電壓發(fā)生器用于接收在隔離變換變壓器的次級(jí)繞組上獲得的交流電壓作為它的輸入并執(zhí)行對(duì)該輸入電壓進(jìn)行全波整流操作以產(chǎn)生次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓。提供一種開(kāi)關(guān)頻率改變?cè)?，以響?yīng)于提供到其中的控制電流電平改變自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的電感以改變開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率。還提供一種恒定電壓控制器，該恒定電壓控制器響應(yīng)于次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓的電平改變控制電流并提供經(jīng)改變的控制電流到開(kāi)關(guān)頻率改變裝置，以可改變地控制開(kāi)關(guān)頻率，由此在反饋控制型設(shè)備中實(shí)現(xiàn)次級(jí)側(cè)DC輸出電壓的恒定電壓控制。提供一種開(kāi)關(guān)頻率控制器，該開(kāi)關(guān)頻率控制器在起動(dòng)開(kāi)關(guān)電源電路之時(shí)或之后立即接收起動(dòng)電源作為其輸入并在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)提供預(yù)定的電平的控制電流，代替由恒定電壓控制器提供的控制電流來(lái)控制開(kāi)關(guān)頻率，以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定的所需范圍之內(nèi)。
例如，自激復(fù)合型諧振開(kāi)關(guān)變換器中，在起動(dòng)電源之后直到在次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓穩(wěn)定在其穩(wěn)態(tài)電平的過(guò)渡周期內(nèi)，不可能應(yīng)用在穩(wěn)態(tài)中所使用的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)控制來(lái)適當(dāng)?shù)乜刂崎_(kāi)關(guān)頻率以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。因此，電源電路一旦起動(dòng)或在其起動(dòng)之后立即運(yùn)行開(kāi)關(guān)頻率控制器以使其開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定的要求的范圍內(nèi)。這樣控制開(kāi)關(guān)頻率以便可以如在本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路中那樣可以抑制次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓電平。因此，抑制了在起動(dòng)時(shí)次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓的突然上升，實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)。
更具體地說(shuō)，在根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路中，應(yīng)用由自激振蕩驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件形成一種復(fù)合型諧振開(kāi)關(guān)變換器，該復(fù)合型諧振開(kāi)關(guān)變換器包括軟起動(dòng)電路(開(kāi)關(guān)頻率控制裝置)，使得在起動(dòng)開(kāi)關(guān)操作時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率上升到基本接近使得能的開(kāi)關(guān)頻率變化范圍的上限的頻率，以抑制次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓的突然上升。
結(jié)果，由于抑制了在起動(dòng)時(shí)施加到開(kāi)關(guān)元件的諧振電壓以及由此流到開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)輸出電流(集電極電流)，所以可以選擇具有相對(duì)較低的抗壓特性和相對(duì)較低的電流容量的器件用作開(kāi)關(guān)元件。因此，能夠以較低的成本和較小的尺寸制造開(kāi)關(guān)電源電路。
此外，并不要求本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路包括單獨(dú)的用于限制到開(kāi)關(guān)元件的過(guò)電流的電路。因此，同樣可以消除在應(yīng)用單獨(dú)的電流限制電路時(shí)產(chǎn)生的功率損耗。
最好，根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)一步包括置于隔離變換變壓器的初級(jí)繞組上并與次級(jí)繞組間隔超過(guò)預(yù)定的物理距離的位置上卷繞的第三繞組和連接到第三繞組的整流濾波電路。提供到開(kāi)關(guān)頻率控制器的起動(dòng)電源是一種通過(guò)整流濾波電路獲得的DC電壓。根據(jù)本優(yōu)選的起動(dòng)電路，通過(guò)具有單個(gè)的獨(dú)立結(jié)構(gòu)的整流濾波電路和第三繞組可以操作軟起動(dòng)電路(開(kāi)關(guān)頻率控制器)。
另外，開(kāi)關(guān)電源電路可包括接收商用交流電源作為其輸入并從所輸入的商用交流電源產(chǎn)生DC電壓作為備用電源電壓的備用電源。還提供一種開(kāi)關(guān)起動(dòng)器，以利用備用電源電壓來(lái)產(chǎn)生用于起動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)。開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)用作提供到開(kāi)關(guān)頻率控制器的起動(dòng)電源。應(yīng)用這種開(kāi)關(guān)電源電路，不需要提供如上所描述的第三繞組，可以應(yīng)用具有普通的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的隔離變換變壓器作為該隔離變換變壓器。
在根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路中，軟起動(dòng)電路(開(kāi)關(guān)頻率控制器)運(yùn)行的時(shí)間周期取決于例如連接到軟起動(dòng)電路的晶體管的基極的電容器的電容和提供控制電流的控制繞組的電阻部分所確定的時(shí)間常數(shù)。這表明如果控制繞組的電阻部分或電容器的電容改變，則可改變地設(shè)置軟起動(dòng)電路的運(yùn)行周期。
因此，最好開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)一步包括可改變地設(shè)置開(kāi)關(guān)頻率控制器的操作周期的操作周期設(shè)壓器件。在此可以這樣地可改變地設(shè)定軟起動(dòng)電路的操作周期，直到次級(jí)繞組側(cè)的輸出電壓上升到它的穩(wěn)態(tài)電平的時(shí)間可以任意地設(shè)置。因此，防止當(dāng)起動(dòng)電源時(shí)出現(xiàn)故障的安全系數(shù)可以便利地提高。
因此本發(fā)明包括幾個(gè)步驟和這些步驟彼此之間的關(guān)系以及體現(xiàn)實(shí)施這些步驟的結(jié)構(gòu)特征、元件組合和部件配置的裝置，所有這些在下面的詳細(xì)描述中都實(shí)例性地說(shuō)明，因此本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求表示。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明為了更完整地理解本發(fā)明，參考下面的描述和附圖，其中附圖1描述了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的電源電路的電路圖；附圖2所示為在附圖1的電源電路中的本發(fā)明的隔離變換變壓器結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖示圖；附圖3A和3B所示為說(shuō)明附圖1的電源電路的開(kāi)關(guān)操作的波形圖；附圖4所示為本發(fā)明附圖1的電源電路的軟起動(dòng)操作和常規(guī)的電源電路的起動(dòng)操作的示意圖；附圖5所示為本發(fā)明的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的電路圖；附圖6所示為比較本發(fā)明附圖5的電源電路的軟起動(dòng)操作和標(biāo)準(zhǔn)的電源電路的起動(dòng)操作的示意圖；附圖7所示為標(biāo)準(zhǔn)電源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；附圖8所示為在附圖7的電源電路中的標(biāo)準(zhǔn)的隔離變換變壓器結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；附圖9A和9B所示為當(dāng)互感分別為+M和-M時(shí)在附圖8中所示的標(biāo)準(zhǔn)的隔離變換變壓器的操作的電路示意圖；附圖10所示為包括過(guò)電流限制電路的標(biāo)準(zhǔn)電源電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；以及附圖11A至11D所示為說(shuō)明在附圖10中所示的標(biāo)準(zhǔn)電源電路的開(kāi)關(guān)操作的波形圖。
實(shí)施本發(fā)明的最好方式首先參考附圖1，所示為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的電源電路100。電源電路100包括幾個(gè)與在上文中參考附圖7所描述的標(biāo)準(zhǔn)電源裝置部件共同的部件。在此省略了對(duì)這些部件的描述以避免冗長(zhǎng)，相同的元件以相同的參考標(biāo)號(hào)表示。
電源電路100首先包括控制電路1?？刂齐娐?包括串聯(lián)在DC輸出電壓E01和次級(jí)繞組側(cè)接地端之間的一對(duì)電阻R3和R4。并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3具有連接到在電阻R3和R4之間的結(jié)點(diǎn)(分壓點(diǎn))的控制端。并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3的陽(yáng)極接地，并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3的陰極通過(guò)下文描述的正交控制變壓器PRT的控制繞組NC連接到DC電壓E3引線。并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3的陰極通過(guò)串聯(lián)的電容器C11和電阻R2連接到在電阻R3和R4之間的結(jié)點(diǎn)。此外，電容器C3和電阻R5的串聯(lián)電路并聯(lián)到電阻R4。
控制電路1起誤差放大器的作用，它接收DC輸出電壓E01作為它的檢測(cè)輸入。具體地說(shuō)，DC輸出電壓借助于電阻R3和R4的分壓所獲得的電壓輸入到并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3的控制極。因此，并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3向控制繞組NC提供與DC輸出電壓E01相對(duì)應(yīng)的電平的電流。因此可改變地控制流經(jīng)控制繞組NC的控制電流電平。因此，改變開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率以執(zhí)行如上文參考附圖7所描述的恒定電壓控制。
電源電路100進(jìn)一步包括起動(dòng)電路2和用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)軟起動(dòng)電路2的DC電壓E3的整流電路。首先描述產(chǎn)生DC電壓E3的整流電路的結(jié)構(gòu)。
整流電路包括繞在隔離變換變壓器PIT上的第三繞組、二極管D6和用于對(duì)在第三繞組N3中激勵(lì)的交流電壓進(jìn)行半波整流的濾波電容器C6。因此，在濾波電容器C6上獲得DC電壓E3。電阻R7并聯(lián)到濾波電容器C6。在電容器C6上的DC電壓E3作為檢測(cè)電壓(操作電源)通過(guò)齊納二極管D7提供到軟起動(dòng)電路2。例如設(shè)置齊納二極管D7與并聯(lián)到濾波電容器D6的電阻R7相結(jié)合以便以18V的反向電壓導(dǎo)通。
接著參考附圖2，所示為隔離變換變壓器PIT的結(jié)構(gòu)，在該隔離變換變壓器PIT上繞有第三繞組N3。在附圖2中所示的隔離變換變壓器PIT的各部分與在上文中參考附圖8所描述的隔離變換變壓器PIT的部分類(lèi)似地構(gòu)成。因此，在其中部的磁性支臂之間形成氣隙G以便實(shí)現(xiàn)具有例如大約為0.85的耦合系數(shù)的松耦合。此外，初級(jí)繞組N1和次級(jí)繞組N2的安裝結(jié)構(gòu)與在附圖8的初級(jí)繞組N1和次級(jí)繞組N2的安裝結(jié)構(gòu)類(lèi)似。
然而，如附圖2所示，在附圖2中所示的隔離變換變壓器PIT與附圖8的隔離變換變壓器PIT不同之處在于，圖2中所示的第三繞組N3附加地繞在初級(jí)繞組N1附近但距次級(jí)繞組N2最遠(yuǎn)的分裂式繞線架B的外側(cè)(上側(cè))的位置上。另外，第三繞組N3繞在如附圖2中(N3)所表示的距次級(jí)繞組N2最遠(yuǎn)的分裂式繞線架B的中側(cè)(下側(cè))的位置上。例如，第三繞組N3可以采用三重絕緣導(dǎo)線。
第三繞組N3繞在距離次級(jí)繞組N2最遠(yuǎn)的位置上以使第三繞組N3與次級(jí)繞組N2的耦合程度最小。如果出現(xiàn)太大的耦合，在起動(dòng)電源時(shí)的DC電壓E3的電平會(huì)超過(guò)下文中參考附圖4將要描述的穩(wěn)態(tài)電壓。只有在實(shí)現(xiàn)了耦合程度小于特定值時(shí)，第三繞組N3才可以繞在特定的位置，例如在比在附圖2中所示的位置更靠近次級(jí)繞組N2的位置。
在附圖1中所示的軟起動(dòng)電路2具有如下的結(jié)構(gòu)。一對(duì)電阻R6和R5′連接在DC電壓E3所施加的齊納二極管D7的陽(yáng)極側(cè)和次級(jí)繞組側(cè)地端之間。晶體管Q5(NPN)的基極連接到在電阻R6和R5′之間的結(jié)點(diǎn)上。
晶體管Q5的集電極通過(guò)電阻R7′連接到晶體管Q4的基極。此外，用于調(diào)整施加到晶體管Q4的基極電壓的電容器C4并聯(lián)在晶體管Q4(PNP)的基極和次級(jí)繞組側(cè)接地端之間。晶體管Q4的發(fā)射極連接到在正交控制變壓器PRT的控制繞組NC和并聯(lián)穩(wěn)壓器Q3的陰極之間的結(jié)點(diǎn)上。晶體管Q4的集電極連接到次級(jí)繞組側(cè)接地端。
參考附圖3A、3B和4描述軟起動(dòng)電路2的操作。附圖3A和3B所示為在附圖1中AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后大約20毫秒時(shí)的例如與開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)操作相對(duì)應(yīng)的并聯(lián)集電極電流Icp和諧振電壓Vcp。
附圖4所示為在起動(dòng)時(shí)DC電壓E3和次級(jí)側(cè)DC輸出電壓E0(E01)的電平變化。在附圖4中，x-軸表示在AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后的時(shí)間，而y-軸表示電壓電平。如附圖4所示，在AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后，DC電壓E3上升，在大約經(jīng)過(guò)20毫秒之后，獲得高于穩(wěn)態(tài)電壓電平15V的電平(18V)。這種操作是由上文中的附圖2中所描述的方式卷繞的第三繞組N3引起的。
當(dāng)如上所述DC電壓E3變?yōu)?8V或更高時(shí)，使齊納二極管D7導(dǎo)通。因此，在軟起動(dòng)電路2中的分壓電阻R6和R5′對(duì)DC電壓E3進(jìn)行分壓，與該分壓的電平相對(duì)應(yīng)電平的電流流到晶體管Q5的基極。因此，晶體管Q5導(dǎo)通，晶體管Q5的集電極電流通過(guò)電阻R7′流到晶體管Q4的基極作為基極電流。因此，晶體管Q4在其集電極和發(fā)射極之間導(dǎo)通。這時(shí)，次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓E0處于過(guò)渡周期中，在該過(guò)渡周期中它朝如在附圖4中所示的穩(wěn)態(tài)電平的電壓135伏上升。在這段時(shí)間里控制電路1不運(yùn)行。
因此，當(dāng)在AC轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后經(jīng)過(guò)20毫秒時(shí)，軟起動(dòng)電路2的晶體管Q4的發(fā)射極電流流到正交控制變壓器PRT的控制繞組NC。控制附圖1的電源電路100的控制電路1，以使開(kāi)關(guān)頻率隨著流經(jīng)控制繞組NC的控制電流電平的增加而上升。因此，當(dāng)軟起動(dòng)電路2的晶體管Q4的發(fā)射極電流流到控制繞組NC時(shí)，足夠高的電平的控制電流流到控制繞組NC?？刂崎_(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率，以使在AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后大約20毫秒時(shí)將開(kāi)關(guān)頻率例如調(diào)整到在開(kāi)關(guān)頻率變化的預(yù)定使得能的范圍內(nèi)的最高頻率，即大約250千赫。
在附圖3A和3B中所示為在AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后大約20毫秒時(shí)開(kāi)關(guān)元件Q1的工作波形圖。具體地說(shuō)，從附圖3A的諧振電壓Vcp和附圖3B集電極電流Icp的波形中可以看出，開(kāi)關(guān)元件Q1在循環(huán)周期TOFF=周期TON=2微秒內(nèi)執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作。由于在這種方式中開(kāi)關(guān)操作以較高的開(kāi)關(guān)頻率(250千赫)執(zhí)行，如附圖3A所示，所以可以將在關(guān)斷開(kāi)關(guān)元件Q1時(shí)(在周期TOFF內(nèi))獲得的諧振電壓Vcp控制到大約500Vcp，在開(kāi)關(guān)元件Q1導(dǎo)通時(shí)(在周期TON內(nèi))獲得的并聯(lián)集電極電流Icp為2Ap。
此后，根據(jù)電容器C4的電容所確定的時(shí)間常數(shù)對(duì)電容器C4進(jìn)行充電。電容器C4連接到晶體管Q4的基極和與控制繞組NC的DC電阻部分相關(guān)聯(lián)。這種作用升高了晶體管Q4的基極電壓。當(dāng)晶體管Q4的基極電流電平下降時(shí)，流經(jīng)控制繞組NC的控制電流(發(fā)射極電流)下降，開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率逐漸下降。
總之，附圖1的電源電路執(zhí)行控制以使在通過(guò)軟起動(dòng)電路2導(dǎo)通AC轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW之后大約20毫秒時(shí)強(qiáng)制地使開(kāi)關(guān)頻率上升，此后開(kāi)關(guān)頻率逐漸下降。因此，從由在附圖4中的實(shí)線所示的根據(jù)本發(fā)明附圖1的電源電路與在附圖4中的虛線所示的附圖10的電源電路所提供的次級(jí)側(cè)DC輸出電壓E0的變化相比較可以看出，運(yùn)行附圖1的電源電路，在起動(dòng)時(shí)直到次級(jí)側(cè)DC輸出電壓E0上升到它的穩(wěn)態(tài)電平(135V)的時(shí)間較長(zhǎng)。
從附圖4中可以看出設(shè)置附圖1的電源電路100以使附圖1的電源電路100的次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓E0的上升時(shí)間大約為附圖10的電源電路的上升時(shí)間的5倍。具體地說(shuō)，附圖10的電源電路在導(dǎo)通AC開(kāi)關(guān)SW之后大約20毫秒時(shí)達(dá)到它的穩(wěn)態(tài)電平，而附圖1的電源電路100控制在導(dǎo)通AC開(kāi)關(guān)SW之后大約100毫秒時(shí)達(dá)到它的穩(wěn)態(tài)電平。由于在導(dǎo)通AC開(kāi)關(guān)SW之后大約100毫秒次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓E0返回到它的穩(wěn)態(tài)電平時(shí)控制電路1才能正確地工作，開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率的控制操作從軟起動(dòng)電路2傳遞到控制電路1。此外，在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，由于DC電壓E3返回到15伏即它的穩(wěn)態(tài)電平，齊納二極管D7不導(dǎo)通。因此，軟起動(dòng)電路2也停止運(yùn)行。
在根據(jù)本發(fā)明的電源電路中，在起動(dòng)電源時(shí)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)操作。根據(jù)這種軟起動(dòng)操作，應(yīng)用附圖1的電源電路在起動(dòng)時(shí)將諧振電壓Vcp控制到500Vp，而在常規(guī)的電源電路中，應(yīng)用附圖10的電源電路在起動(dòng)時(shí)諧振電壓為900Vp至1000Vp。此外，根據(jù)本發(fā)明的附圖1所示的電源電路在起動(dòng)時(shí)的集電極電流控制為2Ap而應(yīng)用附圖10的電源電路這種電平上升到6.5Ap。
因此，附圖1的電源電路的開(kāi)關(guān)元件Q1可以應(yīng)用耐壓特性?xún)H為700伏并具有相對(duì)較小的電流容量的器件。因此可以生產(chǎn)相對(duì)較小尺寸的低廉的設(shè)備。此外，在電路的初級(jí)繞組側(cè)上的電容器Cr可以應(yīng)用僅能夠耐大約800伏的器件。
在附圖1的電源電路中，軟起動(dòng)操作達(dá)到穩(wěn)態(tài)工作的過(guò)渡時(shí)間取決于由在軟起動(dòng)電路2中的電容器C4和控制繞組NC所提供時(shí)間常數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整例如電容器C4的電容和控制繞組NC的阻抗部分(匝數(shù))其中的至少一個(gè)來(lái)任意設(shè)定在軟起動(dòng)操作之后達(dá)到穩(wěn)態(tài)工作的過(guò)渡時(shí)間。因此，可以通過(guò)調(diào)整時(shí)間常數(shù)來(lái)增加起動(dòng)時(shí)的故障安全系數(shù)。由于主要根據(jù)正交控制變壓器PRT的控制特性設(shè)置控制繞組NC的DC阻抗部分(匝數(shù))，最好改變電容器C4的電容。
附圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例構(gòu)成的另一電源電路500。電源電路500是對(duì)在附圖1中所描述的電源電路100的改進(jìn)，其中它進(jìn)一步包括備用電源電路4。因此在附圖5中所示的電源電路500比附圖1的電源電路100在實(shí)用中更有利。
附圖5的備用電源電路4包括也接收交流輸入電壓VAC的備用變壓器SBT。備用變壓器SBT包括如附圖5所示的方式連接的次級(jí)繞組、一對(duì)整流二極管D11和D12和濾波電容器C03以形成中心抽頭型全波整流電路。備用變壓器SBT利用輸入到其初級(jí)側(cè)的交流輸入電壓VAC產(chǎn)生例如7伏的經(jīng)整流的濾波電壓。經(jīng)整流的濾波電壓7伏提供到穩(wěn)壓器件RG。穩(wěn)壓器件RG對(duì)7伏的輸入的電壓進(jìn)行穩(wěn)壓并輸出穩(wěn)定的5伏電壓。在濾波電容器C04上電壓作為穩(wěn)定的5伏DC電壓。5伏DC電壓作為備用電源電壓提供并作為包括在本裝置中的例如微處理器、接收紅外線的IC等部件的操作電源。此外還提供5伏的DC電壓作為繼電器驅(qū)動(dòng)電路3的操作電源。提供繼電器驅(qū)動(dòng)電路3來(lái)在例如微處理器的控制下控制AC開(kāi)關(guān)SW的導(dǎo)通/關(guān)斷操作和主電源電路輸出的接通/斷開(kāi)控制信號(hào)。為此，繼電器驅(qū)動(dòng)電路3的電磁繼電器RY與AC開(kāi)關(guān)SW的導(dǎo)通/關(guān)斷操作相關(guān)聯(lián)地操作。
在電源電路500中，主電源電路的接通/斷開(kāi)控制信號(hào)是一種以下文中所描述的方式驅(qū)動(dòng)繼電器驅(qū)動(dòng)電路3和軟起動(dòng)電路2且比預(yù)定的電平更高的DC電壓。然后，當(dāng)接通主電源電路時(shí)，輸出上述的DC電壓，但當(dāng)斷開(kāi)主電源電路時(shí)，停止輸出上述的DC電壓。雖然在附圖5中沒(méi)有示出，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)利用由備用電源電路4產(chǎn)生的5伏的DC電壓獲得作為主電源電路的接通/斷開(kāi)控制信號(hào)的DC電壓。
在繼電器的驅(qū)動(dòng)電路3中，在主電源電路的接通/斷開(kāi)控制信號(hào)線和次級(jí)繞組側(cè)的接地端之間接入一對(duì)分壓電阻R21和R22。晶體管Q2的基極連接到在分壓電阻R21和R22之間的結(jié)點(diǎn)上。電容器C10連接在晶體管Q2的基極和次級(jí)繞組側(cè)的接地端之間。
晶體管Q2的集電極連接到從備用電源電路4通過(guò)電磁繼電器RY獲得5伏的DC電壓線上。晶體管Q2的發(fā)射極連接到次級(jí)繞組側(cè)的接地端而接地。保護(hù)二極管D8以附圖5中所示的方向連接到電磁繼電器RY。
此外，在電源電路500中，主電源電路的接通/斷開(kāi)控制信號(hào)作為檢測(cè)電壓提供到軟起動(dòng)電路2中。在附圖5中所示的軟起動(dòng)電路2中通過(guò)分壓電阻R6和R5′對(duì)作為接通/斷開(kāi)控制信號(hào)的DC電壓電平進(jìn)行分壓以執(zhí)行檢測(cè)，由此實(shí)現(xiàn)晶體管Q5和Q4的導(dǎo)通控制。因此，在電源電路500中，不需要在附圖1中所使用的第三繞組N3。因此，附圖8的隔離變換變壓器PIT可以用作在電源電路500中的隔離變換變壓器。
在附圖5中的二極管D5形成了在起動(dòng)時(shí)運(yùn)行控制電路1的電源的通路。二極管D5的陽(yáng)極連接到備用電源電路4的5伏的DC電壓線。二極管D5的陰極通過(guò)控制繞組NC連接到并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3的陰極。二極管D4形成在軟起動(dòng)之后的穩(wěn)態(tài)工作中運(yùn)行控制電路1的電源的通路。二極管D4的陽(yáng)極連接到主電源電路的次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓E02線，而二極管D4的陰極通過(guò)控制繞組NC連接到并聯(lián)穩(wěn)壓器件Q3的陰極。在使用的過(guò)程中，如果DC電壓輸出作為導(dǎo)通主電源的接通/斷開(kāi)的控制信號(hào)，則繼電器驅(qū)動(dòng)電路3的晶體管Q2導(dǎo)通，由此驅(qū)動(dòng)電磁繼電器RY。因此，AC轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SW接通，起動(dòng)到主電源側(cè)的電源。
作為接通/斷開(kāi)控制信號(hào)的DC電壓還輸入到軟起動(dòng)電路2中的電阻R6和R5′的串聯(lián)電路。因此，晶體管Q5和Q4導(dǎo)通，如上文所描述控制電流流到控制繞組NC。
控制開(kāi)關(guān)元件Q1的開(kāi)關(guān)頻率以使它基本上升到以在上文中與附圖1的電源電路中所描述的類(lèi)似的方式允許變化控制范圍中的最高的頻率值(250千赫)。因此，次級(jí)側(cè)DC輸出電壓E0(DC輸出電壓E01和E02)不能夠以較陡遞增斜率快速地到達(dá)它們的穩(wěn)態(tài)電平。在附圖6中示出了在本實(shí)例中的控制情況。所示為在起動(dòng)時(shí)在次級(jí)側(cè)DC輸出電壓E0(DC輸出電壓E01和E02)的電平變化。從附圖6中可以看出，在AC開(kāi)關(guān)SW導(dǎo)通之后DC輸出電壓E01和E02達(dá)到它們相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電平(這里，DC輸出電壓E01=135伏，E02=15伏)需要大約100毫秒的時(shí)間。
當(dāng)開(kāi)關(guān)元件Q1在起動(dòng)之后立即開(kāi)關(guān)操作時(shí)，實(shí)現(xiàn)與上文中參考附圖3A的波形圖所描述的操作類(lèi)似的操作。因此，開(kāi)關(guān)元件Q1可以采用能夠耐700伏并具有相對(duì)較低的電流容量的器件。此外還可以選擇能夠耐電壓大約800伏的器件用作并聯(lián)諧振電容器Cr。此外，通過(guò)調(diào)整電容器C4的電容和控制繞組NC的DC阻抗部分(匝數(shù))其中的至少一個(gè)，與在附圖1中的電源電路類(lèi)似地設(shè)置起動(dòng)電源時(shí)的安全系數(shù)。
本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路并不局限于上文中所描述的特定形式，而是可以為各種形式。例如，上文中參考附圖1和5所描述的電源裝置的控制電路1、軟起動(dòng)電路2、繼電器驅(qū)動(dòng)電路3等的詳細(xì)結(jié)構(gòu)都可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹?br> 此外，雖然應(yīng)用兩個(gè)開(kāi)關(guān)元件交替地開(kāi)/關(guān)的推挽型電壓諧振變換器是公知的，本發(fā)明還可以應(yīng)用到采用推挽系統(tǒng)的自激電壓諧振變換器中。
此外，本申請(qǐng)的受讓人已經(jīng)提出了一種復(fù)合型諧振開(kāi)關(guān)變換器，在該復(fù)合型諧振開(kāi)關(guān)變換器中諧振電容器串聯(lián)到隔離變換變壓器PIT的次級(jí)繞組以形成次級(jí)側(cè)串聯(lián)諧振電路，本發(fā)明還可以應(yīng)用到剛才所描述的復(fù)合型開(kāi)關(guān)變換器中。
此外，雖然在上文中參考附圖1和5所描述的電源電路中應(yīng)用電壓諧振變換器，本發(fā)明還可以應(yīng)用到在其初級(jí)側(cè)上形成有電流諧振變換器的電源電路中，在該電流諧振變換器中通過(guò)自激的開(kāi)關(guān)頻率控制使其穩(wěn)定。
因此從前文的描述中可以顯然地看到上述的目的能夠有效地實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明的精神和范圍的前提下在實(shí)施上文中所述的結(jié)構(gòu)和方法的過(guò)程中可以作出某些改變，所以希望包含在上文的描述以及在附圖中所示的所有說(shuō)明都解釋為實(shí)例性的，而不是限制性的。
此外可以理解的是下文中的權(quán)利要求希望覆蓋在此所描述的本發(fā)明的一般特征和特定特征，以及對(duì)本發(fā)明的范圍的所有陳述，也可以說(shuō)都落在上述兩者之中。
工業(yè)實(shí)用性如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的開(kāi)關(guān)電源電路使得能有選擇性地使用具有相對(duì)較低的耐壓特性和較低的電流容量的開(kāi)關(guān)元件，并且能夠以較低的成本和較小的尺寸產(chǎn)生。一旦起動(dòng)電源，通過(guò)軟起動(dòng)電路升高開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率以增加次級(jí)側(cè)DC輸出電壓達(dá)到其穩(wěn)定電平的時(shí)間周期。因此，抑制了在開(kāi)關(guān)元件開(kāi)始它的開(kāi)關(guān)操作時(shí)所獲得的諧振電壓和集電極電流電平。
權(quán)利要求
1．一種開(kāi)關(guān)電源電路，包括用于接收商用交流電源作為其輸入并產(chǎn)生和輸出經(jīng)整流的濾波DC電壓的整流濾波裝置；提供開(kāi)關(guān)輸出的開(kāi)關(guān)裝置，所說(shuō)的開(kāi)關(guān)裝置包括接收并可開(kāi)關(guān)地輸出該DC電壓的開(kāi)關(guān)元件；以自激的方式可開(kāi)關(guān)地驅(qū)動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)元件的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路；用于將所說(shuō)的開(kāi)關(guān)裝置的輸出提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路的次級(jí)繞組側(cè)的隔離變換變壓器；至少由包括所說(shuō)的隔離變換變壓器的初級(jí)繞組的漏電感部分和諧振電容器的電容形成的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路，所說(shuō)的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路以諧振型操作的方式操作所說(shuō)的開(kāi)關(guān)裝置；和形成在所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路的次級(jí)繞組側(cè)上的次級(jí)繞組側(cè)諧振電路，它包括所說(shuō)的隔離變換變壓器的次級(jí)繞組的漏電感部分和次級(jí)側(cè)諧振電容器的電容；DC輸出電壓產(chǎn)生裝置，包括所說(shuō)的次級(jí)側(cè)諧振電路，該DC輸出電壓產(chǎn)生裝置用于接收在所說(shuō)的隔離變換變壓器的所說(shuō)的次級(jí)繞組上獲得的交流電壓作為它的輸入并對(duì)該輸入的交流電壓進(jìn)行全波整流操作以產(chǎn)生次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓；開(kāi)關(guān)頻率改變裝置，該開(kāi)關(guān)頻率改變裝置根據(jù)向其提供的控制電流電平來(lái)改變所說(shuō)的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的電感以改變所說(shuō)的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率；恒定電壓控制裝置，該恒定的電壓控制裝置根據(jù)次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓的電平改變控制電流并提供經(jīng)改變的控制電流到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率改變裝置，以可改變地控制開(kāi)關(guān)頻率，由此實(shí)現(xiàn)次級(jí)側(cè)DC輸出電壓的恒定電壓控制；以及開(kāi)關(guān)頻率控制裝置，該開(kāi)關(guān)頻率控制裝置接收在起動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路之時(shí)或之后立即獲得的起動(dòng)電源作為其輸入并在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)提供預(yù)定電平的控制電流代替所說(shuō)的恒定電壓控制裝置來(lái)控制開(kāi)關(guān)頻率，以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定范圍之內(nèi)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源電路，進(jìn)一步包括第三繞組，該第三繞組繞在所說(shuō)的隔離變換變壓器的所說(shuō)的初級(jí)繞組的某一位置上并與所說(shuō)的次級(jí)繞組間隔超過(guò)預(yù)定的物理距離；和連接到所說(shuō)的第三繞組的整流濾波電路，提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制裝置的起動(dòng)電源是一種通過(guò)所說(shuō)的整流濾波電路獲得的DC電壓。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源電路，進(jìn)一步包括備用電源裝置，接收商用交流電源作為其輸入并從所輸入的商用交流電源產(chǎn)生DC電壓作為備用電源電壓；和開(kāi)關(guān)起動(dòng)裝置，該開(kāi)關(guān)起動(dòng)裝置利用備用電源電壓產(chǎn)生用于起動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)裝置的開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)，該開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)用作提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制裝置的起動(dòng)電源。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)電源電路，進(jìn)一步包括用于可變化地設(shè)置所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制裝置的操作周期的操作周期設(shè)定裝置。
5．一種開(kāi)關(guān)電源電路，包括用于接收商用的交流電源作為其輸入并產(chǎn)生和輸出經(jīng)整流的濾波DC電壓的整流濾波器；提供開(kāi)關(guān)輸出的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，所說(shuō)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)包括接收和可開(kāi)關(guān)地輸出地該DC電壓的開(kāi)關(guān)元件；以自激的方式可開(kāi)關(guān)地驅(qū)動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)元件的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路；用于將所說(shuō)的開(kāi)關(guān)裝置的輸出提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路的次級(jí)繞組側(cè)的隔離變換變壓器；至少由包括所說(shuō)的隔離變換變壓器的初級(jí)繞組的漏電感部分和諧振電容器的電容形成的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路，所說(shuō)的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路以諧振型操作的方式操作所說(shuō)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)；和形成在所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路的次級(jí)繞組側(cè)上的次級(jí)繞組側(cè)諧振電路，它包括所說(shuō)的隔離變換變壓器的次級(jí)繞組的漏電感部分和次級(jí)側(cè)諧振電容器的電容；DC輸出電壓發(fā)生器，包括所說(shuō)的次級(jí)側(cè)諧振電路，該DC輸出電壓發(fā)生器用于接收在所說(shuō)的隔離變換變壓器的所說(shuō)的次級(jí)繞組上獲得的交流電壓作為它的輸入并對(duì)該輸入的交流電壓進(jìn)行全波整流操作以產(chǎn)生次級(jí)繞組側(cè)所述DC輸出電壓；開(kāi)關(guān)頻率改變器，該開(kāi)關(guān)頻率改變器響應(yīng)于向其提供的控制電流電平改變所說(shuō)的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的電感以改變所說(shuō)的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率；恒定電壓控制器，該恒定電壓控制器響應(yīng)于次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓的電平改變控制電流并提供經(jīng)改變的控制電流到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率改變器裝置以可改變地控制開(kāi)關(guān)頻率，由此實(shí)現(xiàn)次級(jí)側(cè)DC輸出電壓的恒定電壓控制；以及開(kāi)關(guān)頻率控制器，該開(kāi)關(guān)頻率控制器接收在起動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路之時(shí)或之后立即獲得的起動(dòng)電源作為其輸入并在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)提供預(yù)定電平的控制電流代替所說(shuō)的恒定電壓控制器來(lái)控制開(kāi)關(guān)頻率以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定范圍之內(nèi)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的開(kāi)關(guān)電源電路，進(jìn)一步包括第三繞組，該第三繞組繞在所說(shuō)的隔離變換變壓器的所說(shuō)的初級(jí)繞組的某一位置上并與所說(shuō)的次級(jí)繞組間隔超過(guò)預(yù)定的物理距離；和連接到所說(shuō)的第三繞組的整流濾波電路，提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制裝置的起動(dòng)電源是一種通過(guò)所說(shuō)的整流濾波電路獲得的DC電壓。
7．根據(jù)權(quán)利要求5所述的開(kāi)關(guān)電源電路，進(jìn)一步包括接收商用交流電源作為其輸入并從所輸入的商用交流電源產(chǎn)生DC電壓作為備用電源電壓的備用電源；和起動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，該起動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)利用備用電源電壓產(chǎn)生用于起動(dòng)所說(shuō)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)，該開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)用作提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制器的起動(dòng)電源。
8．根據(jù)權(quán)利要求5所述的開(kāi)關(guān)電源電路，進(jìn)一步包括用于可變化地設(shè)置所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制器的操作周期的操作周期設(shè)定裝置。
9．一種開(kāi)關(guān)電源的方法，包括如下步驟通過(guò)整流濾波器接收商用的交流電源作為其輸入；產(chǎn)生和輸出經(jīng)整流的濾波DC電壓；通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)提供開(kāi)關(guān)輸出，所說(shuō)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)包括接收和可開(kāi)關(guān)地輸出地該DC電壓的開(kāi)關(guān)元件；以自激的方式可開(kāi)關(guān)地驅(qū)動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)元件的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路；用于將所說(shuō)的開(kāi)關(guān)裝置的輸出提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路的次級(jí)繞組側(cè)的隔離變換變壓器；至少由包括所說(shuō)的隔離變換變壓器的初級(jí)繞組的漏電感部分和諧振電容器的電容形成的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路，所說(shuō)的初級(jí)繞組側(cè)諧振電路以諧振型操作的方式操作所說(shuō)的的開(kāi)關(guān)裝置；和形成在所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路的次級(jí)繞組側(cè)上的次級(jí)繞組側(cè)諧振電路，它包括所說(shuō)的隔離變換變壓器的次級(jí)繞組的漏電感部分和次級(jí)側(cè)諧振電容器的電容；接收在所說(shuō)的隔離變換變壓器的所說(shuō)的次級(jí)繞組上獲得的交流電壓作為到DC輸出電壓發(fā)生器的輸入，該DC輸出電壓發(fā)生器包括所說(shuō)的次級(jí)側(cè)諧振電路；對(duì)該輸入的交流電壓進(jìn)行全波整流操作以產(chǎn)生次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓；通過(guò)開(kāi)關(guān)頻率改變器響應(yīng)于向其提供的控制電流電平改變所說(shuō)的自激振蕩驅(qū)動(dòng)電路的電感，以改變所說(shuō)的開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率；響應(yīng)于次級(jí)繞組側(cè)DC輸出電壓的電平改變控制電流；提供經(jīng)改變的控制電流到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率改變器以可改變地控制開(kāi)關(guān)頻率，由此實(shí)現(xiàn)次級(jí)側(cè)DC輸出電壓的恒定電壓控制；以及通過(guò)開(kāi)關(guān)頻率控制器接收在起動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路之時(shí)或之后立即獲得的起動(dòng)電源作為其輸入并在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)提供預(yù)定的電平的控制電流代替所說(shuō)的所提供的控制電流來(lái)控制開(kāi)關(guān)頻率以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定范圍之內(nèi)。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟；在所說(shuō)的隔離變換變壓器的所說(shuō)的初級(jí)繞組的某一位置上設(shè)置第三繞組，該第三繞組與所說(shuō)的次級(jí)繞組間隔超過(guò)預(yù)定的物理距離；和將整流濾波電路連接到所說(shuō)的第三繞組，由此提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制裝置的起動(dòng)電源是一種通過(guò)所說(shuō)的整流濾波電路獲得的DC電壓。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟；通過(guò)備用電源提供器接收商用交流電源作為其輸入；從輸入的商用交流電源產(chǎn)生DC電壓作為備用電源電壓；以及根據(jù)可以用作起動(dòng)所說(shuō)的的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的備用電源電壓產(chǎn)生開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)，該開(kāi)關(guān)起動(dòng)信號(hào)用作要提供到所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制器的起動(dòng)電源。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，進(jìn)一步包括可改變地設(shè)置所說(shuō)的開(kāi)關(guān)頻率控制器的操作周期的步驟。
13．一種包括諧振型變換器的開(kāi)關(guān)電源電路，包括開(kāi)關(guān)頻率控制裝置，接收在起動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路之時(shí)或之后立即獲得的起動(dòng)電源作為其輸入；和一裝置，用于提供在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)的預(yù)定電平的控制電流代替標(biāo)準(zhǔn)電壓控制信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定范圍之內(nèi)。
14．一種包括諧振型變換器的開(kāi)關(guān)電源電路，包括開(kāi)關(guān)頻率控制器，接收在起動(dòng)所說(shuō)的開(kāi)關(guān)電源電路之時(shí)或之后立即獲得的起動(dòng)電源作為其輸入；和提供器，在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)提供預(yù)定電平的控制電流代替標(biāo)準(zhǔn)電壓控制信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定范圍之內(nèi)。
15．一種應(yīng)用諧振型變換器的開(kāi)關(guān)電源方法，包括如下步驟接收在起動(dòng)之時(shí)或之后立即獲得的起動(dòng)電源作為輸入；和提供在起動(dòng)之后的預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)的預(yù)定電平的控制電流代替標(biāo)準(zhǔn)電壓控制信號(hào)來(lái)控制開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率，以便開(kāi)關(guān)頻率保持在預(yù)定范圍之內(nèi)。
全文摘要
公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)電源電路,該開(kāi)關(guān)電源電路使得能有選擇性地使用具有相對(duì)較低的耐壓特性和較低的電流容量的開(kāi)關(guān)元件,并且能夠以較低的成本和較小的尺寸生產(chǎn)。一旦起動(dòng)電源,通過(guò)軟起動(dòng)電路升高開(kāi)關(guān)元件的開(kāi)關(guān)頻率以增加次級(jí)側(cè)DC輸出電壓達(dá)到其穩(wěn)定電平的時(shí)間周期。因此,抑制了在開(kāi)關(guān)元件起動(dòng)它的開(kāi)關(guān)操作時(shí)所獲得的諧振電壓和集電極電流電平。
文檔編號(hào)H02M7/12GK1302473SQ00800755
公開(kāi)日2001年7月4日 申請(qǐng)日期2000年5月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月7日
發(fā)明者安村昌之 申請(qǐng)人:索尼公司