[其他]有电源开关的开关式电源线路

说明书

本发明涉及一种开关式（Switched    mode）电源电路，用来将直流输入电压转换成直流输出电压。它包含一个和变压器初级绕组串联的可控电源开关;这个串联电路接到输入电压端头上;该变压器的次级绕组联接一整流器，提供输出电压。当开关和整流器不通电流时，初级绕组形成一谐振电路的一部分，一个包含延迟网络的驱动线路接到开关的控制电极，每当开关开始断开，开关两端的电压就上升到某一定值并实际上保持在这个值，此后该电压按一谐振频率呈振荡型下降，每当开关开始接通，开关两端的电压变为零。

在美国专利申请4，183，080中描述了这种电源线路。这种电路是一个自激振荡线路，其中电源开关是一个开关晶体管，它的驱动线路包含一个变压器的次级绕组，这个次级绕组经正反馈线路与初级绕组耦合。在该次级绕组和晶体管基极间接有一个使晶体管导通并保持导通状态的网络。为了使晶体管关断，驱动线路包含一个与同一绕组相接的延迟网络和一个驱动晶体管，其主通路与开关晶体管的基极-发射极二极管并联。在由延迟线路所决定的某一瞬间驱动晶体管导通，而使开关晶体管迅速截止。在这种情况下，特别是由于截止过程很短，减少了晶体管的截止损耗。驱动晶体管的导通时间非常短。初级绕组与寄生电容一起构成一个谐振电路。

本发明是基于这样的一种认识，即为了减少电源开关的导通耗损，可在电源线路中采取那些与上述已知线路中所采用的相类似的措施。因此，根据本发明的电源线路，其特征在于：在电源开关的控制电极上接有一个延迟网络，这是为了每次调整该开关的导通时，实际上导通时间是在上次截止期间开关上的电压开始下降的那个瞬间以后的谐振频率的半个周期的瞬时开始的。

由于采取了这样的措施，可以保证当开关两端的电压在经历了相当高的值而降到极小值的瞬间接通电源开关。所以，导通耗损比现有的线路要低得多。在现有线路中，发生导通的瞬间是由线路本身的性质决定的，也就是说，在上述美国专利说明书中的电路是由正反馈决定的，因此无法仔细地选择导通耗损小的上述的导通瞬时。

对于这样一种电源线路，其中第二个开关的控制电极上接有一个延迟网络，在电源开关导通时间结束时第二个开关导通，使该电源开关截止，其优越的特征可表示为：每当电源开关两端的电压实际开始下降的瞬间使第二开关导通，实际上在该瞬间以后的谐振频率的半个周期内随后使第二个开关保持导通状态。这样，第二个开关还有节省费用的一个次要的功能。

由于根据本发明的驱动线路中的延迟网络的作用是延迟导通时间，所以不能用和上述美国专利说明书中相同的方法来连接这个网络。把延迟网络接到变压器中另一个次级绕组上的电源线路其特征在于，在工作时，延迟网络和所说的另一个次级绕组的接点上的电压，与初级绕组和电源开关的接点上的电压极性相同。

可参考附图对本发明作进一步的说明，其中

图1是根据本发明的电源线路的基本线路图，

图2表示其中产生的波形，以及

图3表示图1线路的部分变形。

图1中的自激振荡电源线路包含一个npn电源开关晶体管Tr1，其集电极与变压器T的初级绕组L1相联，而其发射极接地。绕组L1的另一端与未经稳压的电源V_B（例如，电源整流器）的正端相接，V_B的负端也接地。接在晶体管基极与地之间的晶体管Tr1的导通通路，含有电容器C1、变压器T的反馈绕组L2、二极管D1和电阻R1。在晶体管Tr1导通时间内，基极电流在电容器C1上产生一个负电压。同样也接到其基极上的晶体管Tr1的关断路经含有电容器C1，具有基极-发射极电阻R2的pnp晶体管Tr2的发射极-集电极通路以及电感L3。晶体管Tr1截止以后，反向基极电流流经元件L1、Tr2和L3。结果消除了在导通期间积累于这个晶体管上的载荷子。在给定的情况下，如果晶体管Tr1的正向基极电流流过的时间太短、尚不足以在电容器C1上产生一个足够的恒定电压时，借助于变压器T的另一个绕组L4和二极管D2，在电容器C1上产生一个负电压。图1中变压器T绕组的缠绕方向用点来表示。