[发明专利]自激式开关稳压电源

说明书

本发明是一个自激式开关稳压电源。

现有的自激式开关稳压电源，一般都是依靠正反馈导通和正反馈关断。依靠正反馈关断开关管的电流有两个缺点：①将增加关断过程的能量损耗。因为为了减少干扰，常需采用缓冲电路，以使开关管在关断时集电极电压缓慢上升。由于反馈线圈上的电压与变压器初级线圈上的电压成正比，所以集电极电压的缓上升，必然造成基极电压的缓下降，这就使集电极电流关断时间延长，关断损耗增加。②依靠正反馈关断，使开关管无法避开二次击穿的危险区。因为缓冲电路虽然能使集电极电压上升缓慢，但与此同时集电极电流下降亦随之减缓，故开关管仍将通过高电压、大电流区，使之仍有二次击穿的危险。

本发明的目的就是要克服以上缺点，使自激式开关稳压电源在开关管集电极电压缓上升的同时，集电极电流仍能迅速关断，从而减少开关损耗，并使开关管避开二次击穿的危险区。

本发明的自激式开关稳压电源由输出整流滤波电路、开关变压器、开关管及其控制电路以及输出整流滤波电路组成。其特征在于开关管不是依靠正反馈自行关断的，而是通过可控硅的导通将开关管强行关断。可控硅的导通时间则由取样放大电路控制。

本发明的优点在于它使自激式开关电源中开关管集电极电流的关断与集电极电压上升的速度无关。在集电极电压缓上升的情况下，集电极的电流仍能迅速关断。测量指出，采用本发明后，在集电极电流完全关断时，集电极电压上升不到峰值的10%，这样既减少了开关过程的能量损耗，同时又消除了开关管发生二次击穿的危险。此外，采用可控硅关断开关管与通常在开关管基极和发射极之间并联一个三极管作为可变电阻来使开关管退出饱和区继而靠正反馈关断相比，前者控制更为迅速有效。所以采用本发明制作的开关电源有极宽的稳压范围，交流纹波可比一般集成三端稳压器更小，达到1mV以下。

附图是本发明的一种实施方案的电原理图。图中BG₁为开关管，T为开关变压器，L₁为正反馈线圈，SCR为可控硅。电路工作原理如下：交流电经桥式整流滤波后供电路工作，R₃提供偏置电流，SCR不工作时，L₁上的反馈电压通过R₁经电容器C₁耦合到BG₁的基极，形成自激振荡，D₁为基极电流提供直流通路，以补充基极电流带走的电荷。在BG₁导通时，A点电位为正，如果此时SCR导通，A点电压将突然下降，产生一个关断讯号，此关断讯号通过C₁耦合到BG₁的基极，使开关管BG₁立即关断。BG₂为取样放大的输出管。SCR的导通时间也即开关管BG₁的关断时间即受其控制。C₂为定时电容，D₂为钳位二极管，R₂为补偿电阻。

可控硅产生的关断讯号亦可通过变压器或光电耦合器传送到开关管的基极，使其关断。工作原理与上相同。

电路中的可控硅亦可用具有类似特性的触发元件或单元电路代替。