專利名稱：自激式振蕩電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自激式振蕩電路。
背景技術(shù)：
圖10是表示如日本專利公報特開平6—70461號(以下稱作"專利文獻(xiàn)l")所示的 以往的電源裝置的電路圖。在圖10中，如果電源部300連接在端子3a、 3b上，就通過偏 壓電阻R100向電容C200供電。由此，電容C200得以充電，偏壓電壓V100上升。而 且，在偏壓電壓V100作用下，如果柵極源極間電壓V200超過場效應(yīng)晶體管Q100的閾 值電壓，場效應(yīng)晶體管Q100就導(dǎo)通。由此，流過漏極電流IIOO，漏極電壓V300下降， 線圈L100的兩端出現(xiàn)電位差。與之相伴，在線圈L300的兩端感應(yīng)出電壓，柵極電壓V400 進(jìn)一步上升。
另一方面，如果根據(jù)漏極電流IIOO的大小使晶體管Q200導(dǎo)通截止的偏壓電阻R310、 R320間的電壓上升，向晶體管Q200提供基極電流，則晶體管Q200就導(dǎo)通。由此，場 效應(yīng)晶體管Q100的柵極電壓V400下降，場效應(yīng)晶體管Q100截止。
從而，可大幅度縮短接通電源時場效應(yīng)晶體管Q100達(dá)到導(dǎo)通的時間，能適量抑制由 漏極電流1100造成的蓄積能量，降低場效應(yīng)晶體管Q100截止后產(chǎn)生的回掃電壓(flyback voltage)。
然而，在以往的電源裝置中，當(dāng)采用例如提供10W以下的低電力的電源部300時， 為了向負(fù)載400輸出與連接提供高電力的電源部300時同等程度的電力，需延長場效應(yīng)晶 體管Q100的導(dǎo)通時間。因此，在以往的電源裝置中，由漏極電流1100流動引起的偏壓 電阻R310、 R320的能量損耗會增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低偏壓電阻的能量損耗的自激式振蕩電路。
本發(fā)明的自激式振蕩電路包括諧振電路，具備諧振電容及諧振線圈，并向負(fù)載裝置 輸出電力；開關(guān)元件，與上述諧振電路串聯(lián)連接；反饋線圈，將上述諧振線圈中產(chǎn)生的電壓正反饋并輸出至上述開關(guān)元件的控制端子；斷開晶體管，將上述開關(guān)元件斷開；斷開電 容，向上述斷開晶體管的控制端子輸出控制電壓；偏壓電阻，以與上述開關(guān)元件導(dǎo)通時流 過的導(dǎo)通電流相應(yīng)大小的電壓，對上述斷開電容進(jìn)行充電；充電部，對上述斷開電容進(jìn)行 充電，以防止上述控制電壓成為比上述斷開晶體管的閾值電壓還低的指定的偏壓電壓以下 的電壓。
在上述結(jié)構(gòu)的自激式振蕩電路中，斷開電容，從蓄積有指定量的電荷的狀態(tài)開始被充 入電荷，通過斷開電容，斷開晶體管被導(dǎo)通。因此，即使偏壓電阻的電阻值小，也可將斷 開晶體管達(dá)到導(dǎo)通的時間保持為一定的值，從而可降低偏壓電阻的能量損耗。


圖l表示適用了本發(fā)明的第一實施例所涉及的自激式振蕩電路的供電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2表示圖l所示的自激式振蕩電路的電路圖。
圖3表示圖2的自激式振蕩電路的時序圖，其中，(a)表示晶體管的源極 漏極間 的電壓，(b)表示晶體管的漏極電流，(c)表示斷開晶體管的基極 發(fā)射極間的電壓， (d)表示晶體管的導(dǎo)通 截止時序，(e)表示斷開晶體管的導(dǎo)通 截止時序。
圖4表示通過電阻R3將斷開電容C3連接到電源部50時的自激式振蕩電路1的主要 部分。
圖5表示通過電阻R3將斷開電容C3連接到電源部50時的自激式振蕩電路1的主要 部分。 -
圖6表示在電動剃須刀清洗器200中適用了第二實施例所涉及的自激式振蕩電路la 時的電動剃須刀系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖7表示自激式振蕩電路的電路圖。
圖8表示第三實施例所涉及的自激式振蕩電路的電路圖。
圖9表示第四實施例所涉及的自激式振蕩電路的電路圖。
圖10是表示專利文獻(xiàn)1所示的以往的電源裝置的電路圖。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明所涉及的實施例進(jìn)行說明。此外，各圖中標(biāo)注相同符號的結(jié) 構(gòu)表示相同的結(jié)構(gòu)，省略其說明。(第一實施例)
圖l表示適用了本發(fā)明的第一實施例所涉及的自激式振蕩電路的供電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) 圖。圖2表示圖l所示的自激式振蕩電路的電路圖。
在圖1中，該供電系統(tǒng)包括供電部2及連接器3。供電部2，例如如圖2所示，具有 反饋部20、電阻R3、斷開電容(turn-off capacitor)C3、偏壓部40、晶體管Ql、偏壓電 阻Rl、基極電阻R2、斷開晶體管(turn-off transistor)Trl及電源部50。供電部2將由家 用商用電源所提供的例如100V 240V的交流電壓轉(zhuǎn)換成例如5V(例如功率6W、電流 1.2A)的直流電壓，并生成高頻電力，通過連接器3向負(fù)載裝置IOO供電。負(fù)載裝置IOO 采用例如電動剃須刀，通過由供電部2提供的電力進(jìn)行充電。連接器3具備圖l(應(yīng)為圖 2)所示的諧振電路10。
另外，供電系統(tǒng)具有自激式振蕩電路l、電源部50及負(fù)載裝置100。自激式振蕩電路 1是以非接觸方式對負(fù)載裝置100進(jìn)行充電的非接觸式充電電路。自激式振蕩電路1包括 諧振電路IO、反饋部20、電阻R3、斷開電容C3、偏壓部40、晶體管Ql、偏壓電阻R1、 基極電阻R2及斷開晶體管Trl。
諧振電路10具有并聯(lián)連接的諧振電容Cl和諧振線圈Ll，向磁耦合的負(fù)載裝置100 供電。
反饋部20具有反饋線圈L2及電阻R4。反饋線圈L2與諧振線圈Ll磁耦合，將諧振 線圈L1中產(chǎn)生的電力正反饋，并通過電阻R4將該電力輸出至晶體管(開關(guān)元件)Ql的 柵極。
斷開電容C3并聯(lián)連接在斷開晶體管Trl的基極與發(fā)射極之間。斷開電容C3，-通過由 電源部50經(jīng)由電阻R3輸出的電壓、與晶體管Q1的漏極電流(導(dǎo)通電流)Id相應(yīng)的來自 偏壓電阻R1的電壓而被充電，并向斷開晶體管Trl的基極(控制端子)輸出電壓(控制 電壓)Vb。
電阻R3連接在與電源部50的正極端子連接的電源端子A與斷開晶體管Trl的基極 之間。電阻R3將從電源部50輸出的電壓輸出至斷開電容C3，持續(xù)對斷開電容C3進(jìn)行 充電，以防止電壓Vb成為比斷開晶體管Trl的閾值電壓還低的預(yù)先設(shè)定的指定的偏壓電 壓以下的電壓。
晶體管Ql由n溝道場效應(yīng)晶體管構(gòu)成，漏極連接在諧振電路10，源極連接在偏壓電 阻R1。
偏壓電阻Rl的一端經(jīng)由基極電阻R2連接在斷開晶體管Trl的基極，另一端連接在與電源部50的負(fù)極端子連接的電源端子B。
斷開晶體管Trl的集電極連接在晶體管Ql的柵極，發(fā)射極連接在電源端子B。而且， 當(dāng)漏極電流Id的大小達(dá)到指定大小、電壓Vb超過指定的閾值電壓(例如0.6V)時，斷 開晶體管Trl就導(dǎo)通，放出晶體管Q1的柵極容量，使晶體管Q1截止。由此，漏極電流 Id被限制在一定大小以下。
偏壓部40具有電阻(起動電阻)R5及電容(起動電容)C2，電阻R5與電容C2串 聯(lián)連接。偏壓部40根據(jù)從電源部50輸出的電壓，生成用于使晶體管Ql導(dǎo)通的偏壓電壓， 并通過反饋部20輸出至晶體管Ql的柵極。電阻R5連接在電源端子A與反饋線圈L2之 間。電容C2連接在電源端子B與反饋線圈L2之間。gp,反饋部20連接在串聯(lián)連接的電 阻R5與電容C2的連接點。電源端子A連接在電源部50的正極端子，電源端子B連接 在電源部50的負(fù)極端子。
負(fù)載裝置100具有例如線圈L3、 二極管Dl及二次電池101。線圈L3與諧振線圈 Ll逆相地磁耦合，產(chǎn)生相位與諧振線圈Ll的電壓VL1相差180度的電壓。二極管D1 對線圈L3中產(chǎn)生的電壓進(jìn)行整流。二次電池101通過由二極管Dl整流得到的電壓被充 電。
接著，對圖2所示的自激式振蕩電路1的動作進(jìn)行說明。圖3表示圖2的自激式振蕩 電路的時序圖。其中，(a)表示晶體管的源極-漏極間的電壓，(b)表示晶體管的漏極電 流，(c)表示斷開晶體管的基極-發(fā)射極間的電壓，(d)表示晶體管的導(dǎo)通"截止時序， (e)表示斷開晶體管的導(dǎo)通"截止時序。
如果電源部50輸出指定的直流電壓(例如5V)，電容C2被充電，晶體管Ql的柵 極電壓VG上升。如果柵極電壓VG達(dá)到晶體管Ql的閾值電壓，晶體管Ql導(dǎo)通(時間 點T1)，流過漏極電流Id，對諧振電容C1及斷開電容C3進(jìn)行充電。
如果斷開電容C3被充電、電壓Vb超過斷開晶體管Trl的閾值電壓，斷開晶體管Trl 導(dǎo)通(時間點T2)，晶體管Q1的柵極容量被放電。由此，電壓VG下降，如果電壓VG 低于晶體管Q1的閾值電壓，晶體管Q1截止(時間點T3)。
如果晶體管Q1截止(時間點T3)，漏極電流Id急劇減小，漏極電流Id變?yōu)镺。如 果漏極電流Id變?yōu)?，斷開電容C3放電，電壓Vb下降，如果電壓Vb低于斷開晶體管 Trl的閾值電壓，斷開晶體管Trl截止(時間點T4)。
如果斷開晶體管Trl截止，斷開電容C3開始放電，電壓Vb開始下降。在此，斷開 電容C3通過電阻R3與電源部50連接，由電源部50提供電流Ir3,因此，如果電壓Vb
6下降到預(yù)先設(shè)定的指定值就停止放電，將電壓Vb保持為偏壓電壓。此外，設(shè)定電阻R3、 R2、 R1及斷開電容C3的值，使得偏壓電壓保持為低于斷開晶體管Trl的閾值電壓的指 定值(例如斷開晶體管Trl的闔值電壓的0.1、 0.2、 0.3、 0.4等值)。另夕卜，將電阻R5 與電容C2間的時間常數(shù)被設(shè)定為大于R3與斷開電容C3間的時間常數(shù)，斷開電容C3通 過電阻R3被充電，電壓Vt達(dá)到斷開晶體管Trl的閾值電壓的速度比晶體管Ql導(dǎo)通的 速度快。由此，斷開晶體管Trl可切實地對晶體管Ql進(jìn)行截止。
另一方面，如果晶體管Ql截止，諧振電路10開始諧振，隨著諧振線圈Ll的電壓 VL1的變化，電壓Vd以大致呈向上凸起的正弦曲線變化。在此，反饋線圈L2與諧振線 圈L1同相進(jìn)行磁耦合。因此，在反饋線圈L2產(chǎn)生的電壓VL2以大致呈向下凸起的正弦 曲線變化，與此相伴，電壓VG變化，如果超過晶體管Ql的閾值電壓，晶體管Q1就導(dǎo) 通(時間點T5)。
如果晶體管Q1導(dǎo)通，就有漏極電流Id流過，斷開電容C3被充電，電壓Vb超過斷 開晶體管Trl的閾值電壓而再次導(dǎo)通(時間點T6),晶體管Q1再次截止(時間點T7)。 自激式振蕩電路1反復(fù)進(jìn)行以上動作，向負(fù)載裝置100供電。
在此，探討一下斷開電容C3不通過電阻R3連接于電源部50的結(jié)構(gòu)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)， 由于斷開電容C3不從電源部50接受供電，因此，蓄積的電荷全部被放電，持續(xù)放電直到 電壓Vt變成O。因此，為了使斷開晶體管Trl導(dǎo)通，斷開電容C3必須從電荷為O的狀 態(tài)開始充電，而要在一定時間內(nèi)使電壓Vb達(dá)到斷開晶體管Trl的閾值電壓，需增大偏壓 電阻R1的值。其結(jié)果，導(dǎo)致因晶體管Ql導(dǎo)通時流過的漏極電流Id造成的偏壓電阻Rl 的能量損耗變大。 -
另一方面，在上述自激式振蕩電路1中，斷開電容C3通過電阻R3與電源部50連接。 因此，在晶體管Q1截止期間，斷開電容C3使電壓Vb的值保持為一定的值(偏壓電壓)。 因此，斷開電容C3從蓄積有預(yù)先設(shè)定的指定量的電荷的狀態(tài)開始充電，只要被充電至達(dá) 到斷開晶體管Trl的閾值電壓的電荷，就可使斷開晶體管Trl導(dǎo)通。具體而言，當(dāng)將電源 部50所輸出的電壓設(shè)為5V、電阻R3設(shè)為16kQ、基極電阻R2設(shè)為lkQ、并忽視偏壓 電阻R1時，斷開晶體管Trl的基極始終存在0.29V左右的偏壓電壓。因此，為使斷開晶 體管Trl導(dǎo)通，只要之后對斷開電容C3充入約0.3V的電荷即可。
其結(jié)果，即使減小偏壓電阻R1的值，也可在一定時間內(nèi)使斷開晶體管Trl導(dǎo)通，從 而可降低晶體管Ql導(dǎo)通時流過的漏極電流Id所引起的偏壓電阻Rl的能量損耗。
接著，對通過連接電阻R3而構(gòu)成的自激式振蕩電路1的作用進(jìn)行更為詳細(xì)的說明。
7圖4表示不通過電阻R3將斷開電容C3連接于電源部50時的自激式振蕩電路1的主要部 分，圖5表示通過電阻R3將斷開電容C3連接于電源部50時的自激式振蕩電路1的主要 部分。此外，圖4及圖5中未作圖示處的電路結(jié)構(gòu)與圖2的電路結(jié)構(gòu)相同。
在如圖4所示的電路中，為簡化說明，將漏極電流Id設(shè)為固定值、將流過偏壓電阻 Rl的電流設(shè)為Il (二qr (t))、將流過基極電阻R2的電流設(shè)為I2 (=q2' (t))、將 斷開電容C3的靜電容量設(shè)為C、將偏壓電阻Rl的電阻值設(shè)為Rl、并且將基極電阻R2 的電阻值設(shè)為R2時，得出下面的電路方程式。此外，ql' (t)表示電荷ql (t)的微分， q2' (t)表示電荷q2的微分，t表示時間。
Id二ql' (t) +q2' (t)
ql' (t) xRl = q2' (t) xR2 + q2 (t) /C
ql (0) =R2xId/ (Rl + R2)
q2 (0) =0
化簡上式，可用下式表示斷開電容C3的電壓Vcl (t)。
Vcl (t) =exp (—t/C (Rl+R2) ) x ( — l+exp (t/C (Rl + R2) ) xldxRl
利用此式求出電壓Vcl (t)達(dá)到斷開晶體管Trl的閾值電壓的時間，從而決定從晶 體管Ql導(dǎo)通、開始流過漏極電流Id至斷開晶體管Trl導(dǎo)通為止的導(dǎo)通時間tl。
如圖5所示的電路中也同樣，將晶體管Q1導(dǎo)通、開始流過漏極電流Id的初始狀態(tài)下 的電壓Vb的值、即偏壓電壓的值設(shè)為VB，則得出下面的電路方程式。
Id=qV (t) +q2' (t) ql' (t) xRl = q2' (t) xR2 + q2 (t) /C
ql (0) =R2xId/ (R1 + R2)
q2 (0) =VB
化簡上式，可用下式表示斷開電容C3的電壓Vc2 (t)。
Vc2 (t) =exp (—t/C (Rl+R2) ) x (OVB —Old'Rl + Oexp (t/C (Rl + R2)) xldxRl) /C
通過將先前求出的導(dǎo)通時間tl代入該式求出Rl。在此，由于難以通過Vc2 (t)得出 Rl的解析解，因此，將Vcl (t) 二0.6V、 R1二1Q、 R2 = lkQ、 C = 4700pF、 Id = 5A 代入Vcl (t) —式中求導(dǎo)通時間tl，則得出tl二6.0xl0—7。將該導(dǎo)通時間tl代入Vc2 (t) 一式中，并且將Vc2 (t) =0,6V、 R2二lkQ、 C = 4700pF、 Id二5A、 VB二0.3V代入Vc2 (t) 一式中，利用Vc2 (t) —式求R1，則得出R1二0.56Q。艮P，在如圖5所示的電路中，可將偏壓電阻R1的電阻值設(shè)為0.56Q，可使偏壓電阻 Rl的能量損耗為相對于如圖4所示的電路的0.56倍。此外，根據(jù)計算，在圖5所示的電 路中，VB、 Id的值越大偏壓電阻Rl的電阻值可設(shè)得越小。
綜上所述，根據(jù)第一實施例所涉及的自激式振蕩電路1，由于斷開電容C3通過電阻 R3與電源部50連接，因此，即使在晶體管Q1的截止期間，斷開電容C3也使電壓Vb 保持在一定的偏壓電壓。因此，即使減小偏壓電阻R1的電阻值，也可將導(dǎo)通時間tl保持 在一定的值，從而可降低偏壓電阻R1的能量損耗。
此外，由于斷開電容C3通過電阻R3連接于電源部50，因此，即使在晶體管Q1截 止的期間，電流仍會流過電阻R3、 Rl、 R2。在此，設(shè)定電阻R3、 Rl、 R2的電阻值，使 得流過電阻R3的電流Ir3的值明顯小于漏極電流Id,因此，在晶體管Q1截止期間的偏 壓電阻R1的能量損耗比在晶體管Ql導(dǎo)通期間的偏壓電阻R1的能量損耗小很多，甚至可 忽略不計。
(第二實施例)
下面，對本發(fā)明第二實施例所涉及的自激式振蕩電路進(jìn)行說明。圖6表示在電動剃須 刀清洗器200中適用了第二實施例所涉及的自激式振蕩電路la時的電動剃須刀系統(tǒng)的整 體結(jié)構(gòu)圖。圖7表示自激式振蕩電路la的電路圖。電動剃須刀系統(tǒng)包括電源部50、電動 剃領(lǐng)刀請洗器—200及負(fù)載裝置100?！送猓诘诙嵤├?，對與第一實施例相同的構(gòu)成 要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略其說明。
圖6所示的電動剃須刀清洗器200包括電磁感應(yīng)加熱變壓器201、電磁感應(yīng)加熱電路 202及風(fēng)扇203。電磁感應(yīng)加熱變壓器201包括例如圖7所示的諧振電路10，向構(gòu)成負(fù)載 裝置100的電動剃須刀的刀頭102供電，通過使渦流流過刀頭102來對刀頭102進(jìn)行加 熱。電磁感應(yīng)加熱電路202包括圖7所示的反饋部20、電阻R3、斷開電容C3、偏壓部 40、晶體管Q1、偏壓電阻R1、基極電阻R2及斷開晶體管Trl、 二極管D2及電阻R6。 并且，電磁感應(yīng)加熱變壓器201及電磁感應(yīng)加熱電路202構(gòu)成自激式振蕩電路la。
風(fēng)扇203在干燥刀頭102時驅(qū)動，通過向刀頭102送風(fēng)來促進(jìn)刀頭102的干燥。
作為負(fù)載裝置100的電動剃須刀，例如由用戶在使用后被放置于電動剃須刀清洗器 200的剃須刀載置部204上，通過未圖示的清洗機構(gòu)向刀頭102提供清洗液來清洗刀頭 102。并且，如果利用清洗液進(jìn)行的清洗結(jié)束，就由電磁感應(yīng)加熱變壓器201向刀頭102 供電使刀頭102中產(chǎn)生渦流，同時由風(fēng)扇203送風(fēng)使刀頭102干燥。相對于圖2所示的自激式振蕩電路1，圖7所示的自激式振蕩電路la，在諧振電路 10與晶體管Ql的漏極之間還連接有并聯(lián)連接的二極管D2及電阻R6。即使連接了二極 管D2及電阻R6，自激式振蕩電路la也與自激式振蕩電路l同樣地進(jìn)行動作。在此，通 過連接二極管D2及電阻R6，可防止從晶體管Q1截止、諧振電路10開始諧振到晶體管 Ql再次導(dǎo)通為止的期間內(nèi)電流流過晶體管Ql的體二極管(Body Diode)而諧振電路10所 蓄積的能量回饋至電源部50。特別是在電源部50具有連接于電源端子A、 B之間的電解 電容時，該回饋會變大。此外，如果能量回饋至電源部50，自激式振蕩電路la的振蕩頻 率就降低，感應(yīng)加熱能力減弱。
在電源部50的輸出電力的最大值為6W左右的情況下，由于風(fēng)扇203會消耗例如1W 的電力，因此，需要利用剩余的5W左右的電力干燥刀頭102。在此，當(dāng)將電源部50輸 出的電壓設(shè)為5V (電流為1.2A)時，由于刀頭102薄至數(shù)10nm，并且與電磁感應(yīng)加熱 變壓器201之間的間隔也較大，因此，電磁感應(yīng)加熱變壓器201產(chǎn)生的磁通對刀頭102 的匝數(shù)變少。為了增多該磁通匝數(shù)需要增大漏極電流Id，但如此一來會導(dǎo)致偏壓電阻Rl 的損耗有時會達(dá)到3 4W，結(jié)果造成無法加熱刀頭102。
因此，在自激式振蕩電路la中，如圖7所示，斷開電容C3和電源部5通過電阻R3 連接，因此可減小偏壓電阻Rl的電阻值，減少偏壓電阻Rl的能量損耗，可更有效地千 燥刀頭102。
^^卜』M式振蕩電路la中i^3相對于5V僅為2 3%左右的輸入變動較小的AC 適配器所構(gòu)成的電源部50直接施加電壓。因此，施加于斷開晶體管Trl的基極的電壓較 為穩(wěn)定，可減小晶體管Q1的導(dǎo)通時間的偏差。
綜上所述，根據(jù)第二實施例所涉及的自激式振蕩電路la，斷開電容C3和電源部5通 過電阻R3連接，因此，可減小偏壓電阻R1的電阻值，從而可減少偏壓電阻R1的能量損 耗，可更有效地干燥刀頭102。另外，由于連接了電阻R6與二極管D2，因此，可防止能 量從諧振電路10回饋至電源部50，從而可防止自激式振蕩電路la的振蕩頻率下降，感 應(yīng)加熱能力減弱。
(第三實施例)
下面，對本發(fā)明第三實施例所涉及的自激式振蕩電路lb進(jìn)行說明。圖8表示第三實 施例所涉及的自激式振蕩電路lb的電路圖。此外，在第三實施例中，對與第一、第二實 施例相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略其說明。自激式振蕩電路lb以將電阻R3連接在并聯(lián)穩(wěn)壓器(shunt regulator)TLl與斷開電容 C3之間為特征。
并聯(lián)穩(wěn)壓器TL1的陰極通過電阻R7連接于電源端子A，陽極連接于電源端子B，基 準(zhǔn)端子(reference terminal)通過電阻R3連接于斷開電容C3。此外，由并聯(lián)穩(wěn)壓器TL1、 電阻R7及電阻R3構(gòu)成充電部。作為并聯(lián)穩(wěn)壓器TL1，例如可采用東芝產(chǎn)的TL431。由 此，并聯(lián)穩(wěn)壓器TL1的基準(zhǔn)電壓(reference voltage)通過電阻R3施加于斷開電容C3上， 可將因來自電源部50的輸入電壓的偏差所引起的電壓Vb的偏差抑制到最小限度，穩(wěn)定晶 體管Q1的導(dǎo)通時間，其結(jié)果，自激式振蕩電路lb可向負(fù)載裝置100提供穩(wěn)定的電力。
綜上所述，根據(jù)第三實施例所涉及的自激式振蕩電路lb，由于具有并聯(lián)穩(wěn)壓器TLl, 因此，不僅具有與第一、第二實施例相同的作用效果，而且還能向負(fù)載裝置100提供穩(wěn)定 的電力。
(第四實施例)
下面，對本發(fā)明第四實施例所涉及的自激式振蕩電路lc進(jìn)行說明。圖9表示第四實 施例所涉及的自激式振蕩電路lc的電路圖。此外，在第四實施例中，對與第一、第二、 第三實施例相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略其說明。
自激式振蕩電路lc以將電阻R3連接于DC/DC轉(zhuǎn)換器60及微電腦(微型計算機) 70間的連接點Pl與斷開電容C3之間為特征。DC/DC轉(zhuǎn)換器60將從電源部50輸出的 電壓(例如5V)降壓到微電腦70的驅(qū)動電壓(例如3V)。此外，由DC/DC轉(zhuǎn)換器60、 微電腦70及電阻R3構(gòu)成充電部。
微電腦70接受DC/DC轉(zhuǎn)換器60降壓后的電壓作為驅(qū)動電壓并生成基準(zhǔn)電壓，向電 阻R3輸出。在此，微電腦70具有可生成穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓的電壓生成電路，因此，可生成 電壓變動較小的穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓。其結(jié)果，來自微電腦70的標(biāo)準(zhǔn)電壓通過電阻R3施加于 斷開電容C3上，因此，可將因來自電源部50的輸入電壓的偏差所引起的電壓Vb的偏差 抑制到最小限度。因此，晶體管Q1的導(dǎo)通時間趨于穩(wěn)定，其結(jié)果，可向負(fù)載裝置100提 供穩(wěn)定的電力。
綜上所述，根據(jù)第四實施例所涉及的自激式振蕩電路lc，由于微電腦70的標(biāo)準(zhǔn)電壓 通過電阻R3輸出至斷開電容C3，因此，不僅具有與第一、第二、第三實施例相同的作用 效果，還能向負(fù)載裝置IOO提供穩(wěn)定的電力。
本說明書公開了上述各種發(fā)明，其中的主要發(fā)明可歸納如下。
11第一技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電路包括諧振電路，具備諧振電容及諧振線圈， 并向負(fù)載裝置輸出電力；開關(guān)元件，與上述諧振電路串聯(lián)連接；反饋線圈，將上述諧振線 圈中產(chǎn)生的電壓正反饋并輸出至上述開關(guān)元件的控制端子；斷開晶體管，對上述開關(guān)元件 進(jìn)行斷開；斷開電容，向上述斷開晶體管的控制端子輸出控制電壓；偏壓電阻，以與上述 開關(guān)元件導(dǎo)通時流過的導(dǎo)通電流相應(yīng)大小的電壓對上述斷開電容進(jìn)行充電；以及充電部， 對上述斷開電容進(jìn)行充電以防止上述控制電壓成為比上述斷開晶體管的閾值電壓還低的 指定的偏壓電壓以下的電壓。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由充電部對斷開電容進(jìn)行充電，從而防止輸出至斷開晶體管的控制端子 的控制電壓成為比斷開晶體管的閾值電壓還低的指定的偏壓電壓以下的電壓。因此，只要 從蓄積有指定量的電荷的狀態(tài)開始直到達(dá)到斷開晶體管的閾值電壓為止對斷開電容充入 電荷，就可使斷開晶體管導(dǎo)通。因此，即使偏壓電阻的電阻值較小，仍可將達(dá)到斷開晶體 管導(dǎo)通的時間保持為一定的值，從而可降低偏壓電阻中的能量損耗。
另外，第二技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電路是第一技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電 路，上述充電部具有將對上述自激式振蕩電路供電的電源部所輸出的電壓輸出至上述斷開 電容的偏壓電阻。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可通過在電源部與斷開電容之間連接電阻的簡單結(jié)構(gòu)，就可對斷開電容 進(jìn)行充電，從而防止控制電壓成為一定的偏壓電壓以下的電壓。
另外，第三技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電路是第二技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電 路，上述充電部具有使上述電源部所輸出的電壓保持穩(wěn)定、并通過上述偏壓電阻輸出至上 述斷開電容的穩(wěn)壓部。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可將來自電源部的輸入電壓的偏差抑制到最小限度，向斷開晶體管的控 制端子輸出穩(wěn)定的漏極電壓。其結(jié)果，振蕩電路可向負(fù)載裝置提供穩(wěn)定的電力。
另外，第四技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電路是第二或第三技術(shù)方案所涉及的自激式 振蕩電路，還包括連接于上述電源部的正極端子的起動電阻；連接于上述電源部的負(fù)極 端子及上述起動電阻之間的起動電容，其中，上述開關(guān)元件的控制端子通過上述反饋線圈 與上述起動電阻與上述起動電容間的連接點連接，上述起動電容與上述起動電阻間的時間 常數(shù)大于上述斷開電容與上述偏壓電阻間的時間常數(shù)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，斷開晶體管達(dá)到導(dǎo)通的速度快于開關(guān)元件達(dá)到導(dǎo)通的速度，從而斷開晶 體管能可靠地斷開開關(guān)元件。
另外，第五技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電路為第一至第四技術(shù)方案中的任一項所涉及的自激式振蕩電路，上述電源部提供10W以下的電力。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于可降低偏壓電阻的能量損耗，因此，即使自激式振蕩電路使用提供 IOW以下的電力的電源部，仍可向負(fù)載裝置提供穩(wěn)定的電力。
另外，第六技術(shù)方案所涉及的自激式振蕩電路是第一至第五技術(shù)方案中的任一項所涉 及的自激式振蕩電路，上述諧振線圈對上述負(fù)載裝置進(jìn)行非接觸式充電或電磁感應(yīng)加熱。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于可降低偏壓電阻的能量損耗，因此，可提供適合對負(fù)載裝置進(jìn)行非 接觸式充電或電磁感應(yīng)加熱的自激式振蕩電路。
為表述本發(fā)明，上文結(jié)合附圖并通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行了適當(dāng)且充分的說明，但應(yīng) 當(dāng)認(rèn)識到，只要是本行業(yè)人士就可較為容易地變更及/或改良上述實施方式。因而，只要本 行業(yè)人士所實施的變更實施方式或改良實施方式不超出權(quán)利要求所記載的權(quán)利要求項的 權(quán)利范圍，則該變更實施方式或該改良實施方式均可解釋為屬于上述權(quán)利要求項的權(quán)利范 圍之內(nèi)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性 根據(jù)本發(fā)明，可提供一種能降低偏壓電阻的能量損耗的自激式振蕩電路。
權(quán)利要求
1. 一種自激式振蕩電路，其特征在于包括諧振電路，具備諧振電容及諧振線圈，并向負(fù)載裝置輸出電力；開關(guān)元件，與所述諧振電路串聯(lián)連接；反饋線圈，將所述諧振線圈中產(chǎn)生的電壓正反饋并輸出至所述開關(guān)元件的控制端子；斷開晶體管，將所述開關(guān)元件斷開；斷開電容，向所述斷開晶體管的控制端子輸出控制電壓；偏壓電阻，以與所述開關(guān)元件導(dǎo)通時流過的導(dǎo)通電流相應(yīng)大小的電壓，對所述斷開電容進(jìn)行充電；充電部，對所述斷開電容進(jìn)行充電，以防止所述控制電壓成為比所述斷開晶體管的閾值電壓還低的指定的偏壓電壓以下的電壓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自激式振蕩電路，其特征在于，所述充電部包括將對所述 自激式振蕩電路供電的電源部所輸出的電壓輸出至所述斷開電容的偏壓電阻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自激式振蕩電路，其特征在于，所述充電部還包括使所述 電源部所輸出的電壓保持穩(wěn)定、并通過所述偏壓電阻輸出至所述斷開電容的穩(wěn)壓部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自激式振蕩電路，其特征在于還包括 .連接在所述電源部的正極端子的起動電阻；連接在所述電源部的負(fù)極端子及所述起動電阻之間的起動電容，其中，所述開關(guān)元件的控制端子經(jīng)由所述反饋線圈與所述起動電阻與所述起動電容之 間的連接點連接，所述起動電容與所述起動電阻之間的時間常數(shù)大于所述斷開電容與所述偏壓電 阻之間的時間常數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的自激式振蕩電路，其特征在于，所述電源部提 供10W以下的電力。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項所述的自激式振蕩電路，其特征在于，所述諧振線圈 對所述負(fù)載裝置進(jìn)行非接觸式充電或電磁感應(yīng)加熱。
全文摘要
本發(fā)明提供一種自激式振蕩電路，具備斷開晶體管(Tr1)，將晶體管(Q1)截止；斷開電容(C3)，向斷開晶體管(Tr1)的基極輸出電壓(Vb)；偏壓電阻(R1)，以與晶體管(Q1)導(dǎo)通時流過的漏極電流(Id)相應(yīng)大小的電壓，對斷開電容(C3)進(jìn)行充電，其中，在斷開電容(C3)與電源部(50)之間連接有電阻(R3)。由此，斷開電容(C3)蓄積電荷以免電壓(Vb)處于指定的偏壓電壓以下，可以減小偏壓電阻(R1)，降低偏壓電阻(R1)的能量損耗。
文檔編號H02M3/28GK101473517SQ200780022869
公開日2009年7月1日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者北村浩康 申請人:松下電工株式會社