[实用新型]一种自激推挽式变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及自激推挽式变换器的这类电源模块。

背景技术

现有的自激推挽式变换器，电路结构来自1955年美国罗耶（G.H.Royer)发明的自激振荡推挽晶体管单变压器直流变换器，也作Royer电路，这也是实现高频转换控制电路的开端，自激推挽式变换器的相关工作原理在电子工业出版社的《开关电源的原理与设计》第67页至70页有描述，该书ISBN号7-121-00211-6。电路的主要形式为上述著名的Royer电路。

图1示出的为自激推挽式变换器常见应用，电路结构为Royer电路，在图1中，电路都要利用变压器B1的磁心饱和特性进行振荡，其工作原理在上述的《开关电源的原理与设计》第70页有描述，为了方便理解其工作原理，这里以图1为例，说明其工作原理。

图1的电路结构为：输入滤波电容C2连接于工作电压Vin的输入端与地GND之间，对输入电压进行滤波；滤波后的输入电压接入启动电路，启动电路由偏置电阻R1和电容C1并联组成；偏置电阻R1的两端分别与电压输入端、以及变压器B1原边线圈N_B1和N_B2的中心抽头连接，原边线圈N_B1和N_B2为两个推挽三极管TR1、TR2基极提供正反馈驱动信号；两个推挽三极管TR1、TR2的发射极共地，两个集电极分别连接变压器原边线圈N_P1和N_P2的两个端头，基极连接变压器原边线圈N_B1和N_B2的两个端头；原边线圈N_P1和N_P2中的中心抽头连接电压输入端；变压器B1的副边线圈N_S连接输出电路至电压输出端。输出电路为公知的全波整流电路，由二极管D1和二极管D2以及输出滤波电容C3构成，输出的直流电压在图1中DC out位置输出。

其工作原理简述为：参见图1，接通电源瞬间，偏置电阻R1和电容C1并联回路通过线圈N_B1和N_B2绕组为三极管TR1和TR2的基极、发射极提供了正向偏压，两只三极管TR1和TR2开始导通，由于两个三极管特性不可能完全一样，因此，其中一只三极管会先导通(或其集电极电流大于另一只三极管的集电极电流，分析方法相同)。假设三极管TR2先导通，产生集电极电流I_C2，其对应的线圈N_P2绕组的电压为上正下负，根据同名端关系，其基极线圈N_B2绕组也出现上正下负的感应电压，这个电压增大了三极管TR2的基极电流，这是一个正反馈的过程，因而很快使三极管TR2饱和导通；相应地，三极管TR1对应的线圈N_B1绕组的电压为上正下负，这个电压减小了三极管TR1的基极电流，三极管TR1很快完全截止。基极线圈N_B2绕组又称为反馈绕组N_B2。

三极管TR2对应的线圈N_P2绕组里的电流，以及这个电流产生的磁感应强度随时间而线性增加，但磁感应强度增加到接近或达到变压器B1磁心的饱和点B_m时，线圈N_P2的电感量迅速减小，从而使三极管TR2的集电极电流急剧增加，增加的速率远大于基极电流的增加，三极管TR2脱离饱和，三极管TR2的集电极到发射极的压降U_CE增大，相应地，变压器N_P2绕组上的电压就减小同一数值，线圈N_B2绕组感应的电压减小，结果使三极管TR2基极电压也降低，造成三极管TR2向截止方向变化，此时，变压器B1线圈上的电压将反向，使另一只三极管TR1导通，此后，重复进行这一过程，形成推挽振荡。