[发明专利]一种直流电子变压器

说明书

技术领域

本发明涉及低压照明领域，特别是一种自驱动同步整流的直流输出电子变压器。

背景技术

现有的交流输出电子变压器，因输出的是f＝30-40KHz矩形波交流电压，输出线的电感和分布电容将阻碍电能的传输，造成很大的线间损耗，因此，输出线的长度不超过2米。直流输出电子变压器，其工作原理是，将交流输出电子变压器输出的高频矩形波交流电压，进行同步整流，使之转换成脉动直流电压，这样输出线的电感和分布电容的阻碍作用将大大削弱，输出线可达10米以上，使电子变压器的应用范围更加宽广。

由于输出的是低的安全电压，一般为12V左右，如果负载功率为150W的话，则负载电流平均值可达12.5A。电子变压器一般都加有短路保护电路，在输出端短时，由于保护电路有延迟特性，则输出电流瞬时值可达到平均值的5倍以上。在交流转换成直流的过程中，现有的整流管几乎无法胜任。

而在大功率直流电子变压器中，要将高频交流电转换成直流电，目前采用较多的方法是，在高频变压器中附加两个驱动绕组，分别驱动两只场效应管交替工作，达到将交流电压转换成直流电压的目的。但此技术是在高频变压器上多出两个绕组，增加了高频变压器的制作难度和生产成本，在产品装配过程中，因高频变压器引出线太多，而增加了安装难度，不易推广普及。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术不足，而提供一种不仅电路简单，工作可靠，成本低，易制造，而且广泛适用于各种功率输出的直流电子变压器。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：

本发明直流电子变压器，包括输入滤波电路、四个二极管连接构成的桥式整流电路、两个晶体管或多管并联连接构成的半桥式DC/AC逆变电路、输出端短路保护电路、高频变压器与两个MOS管(或多管并联)连接构成的同步整流电路，其特征在于，该输出AC/DC逆变电路由直接取出高频变压器次级绕组中的同步反相脉冲电压，去驱动两个或多个MOS管并联组成的全波同步整流电路构成，该全波同步整流电路，包括由RC取样电路、MOS管栅、源极电压箝位保护电路、栅源极RD反向电压泄放电路，栅级RC尖峰电压消除电路，栅级偏置电路。

所述输入滤波电路由电容器C1、C2与共模电感L1组成双∏型滤波电路，连接由整流二极管D1、D2、D3、D4构成的桥式整流电路。

所述的半桥式DC/AC逆变电路，由电阻R1、R2、R3和电容C5、C6构成启动电路；由电阻R4和双向触发二极管DB3构成半桥振荡器触发电路；由相位变换器T2和晶体管Q1、Q2和电阻R5、R6、R7、R8及二极管D6、D7连接构成半桥式DC/AC逆变电路。

所述由两个MOS管Q4、Q5或多个MOS管并联组成的同步整流电路，将高频变压器TR输出的高频交流电压转换成直流电压；由电阻R13、电容C12和电阻R17、电容C14连接分别构成MOS管Q4、Q5的驱动电压藕合电路，由电阻R15、R16和电阻R19、R20连接分别构成MOS管Q4、Q5的偏置电路；由稳压二极管Z1、Z2和稳压二极管Z3、Z4连接分别构成MOS管Q4、Q5栅、源极电压箝位电路；由电阻R14、二极管D11和电阻R18、二极管D12连接分别构成MOS管Q4、Q5栅、源极负电压泄放电路；由电阻R21、电容C16和电阻R22、电容C17连接分别构成MOS管Q4、Q5栅极尖峰脉冲电压消除电路。

所述的电子变压器输出端短路保护电路，由电阻R9构成电压取样电路，由电阻R10、二极管D12、电解电容C11连接构成取样电压整流和充电电路，由偏置电阻R11、R12和晶体管Q3连接构成启动电容C6的放电电路。

本发明采用以上技术方案所能达到的有益效果是：

本发明的直流电子变压器，通过直接用RC电路将另一次级绕组产生的反向电压直接耦合到MOS管输入端，驱动两个(或两组)MOS管交替工作，而不需要另加驱动绕组或驱动电路；电路简单，工作可靠，工艺性能良好，易于制造，生产成本低，输出功率可以从几十瓦到上千瓦，各项性能指标均符合相关标准的要求。

附图说明

附图1为本发明的直流电路原理图；

图2为本发明的直流同步整流电路图。

图中标记说明：晶体管Q3、MOS管Q4、Q5；电阻R15、R16、R19、R20；电阻R13、R17、电容C12、C14；稳压二极管Z1、Z2、Z3、Z4；电阻R14、R18；二极管D11、D12；电阻R21、R22、电容C16、C17；共模电感L1；高频变压器TR。

具体实施方式