[发明专利]开关电源稳压器

说明书

                         技术领域

本发明涉及一种开关型电源，特别涉及用于电视接收机的开关型电源，该电源具有与一个开关晶体管相结合的一个电感器和箝位二极管，该开关晶体管的导通比(duty cycle)以行扫描速率被变化以便调整一个电源的输出电压的范围。

                         背景技术

开关式稳压器利用一个开关晶体管的导通和关断时间来调整提供给一个负载电路的电流。利用改变开关时间来代替改变导通电流的电平，该开关式稳压器避免了串联稳压器的高功率损耗。在电视装置中，一个开关式稳压器能够被用来与回扫描变压器相结合，该变压器产生行电子束偏转信号。该开关式稳压器与行扫描同步地操作，但是，为了调整各种电源电压来维持基准电平，需要改变开关式稳压器的导通时间或导通比以便把充足的功率耦合到回扫描变压器的第二线圈上。它包括稳压的B+电源电压，该电源电压把电流提供给一个与行输出晶体管连接的回扫描变压器的一个线圈，以便执行行电子束扫描。

利用一个在反馈装置中的脉冲宽度调节器能够驱动上面所述的开关式稳压器。一个电流源以行扫描率重复地对一个电容器进行充电以便提供一个锯齿波电压，该锯齿波电压被提供到一个比较器的一个输入端。一个代表稳压输出电压的误差电压被提供到该比较器的另一输入端。该比较器控制电压稳压器的开关晶体管，即在锯齿波电压超过稳压的输出电压时的每个周期期间的时间上关断开关晶体管。当为了需要通过开关晶体管耦合更多的功率时使开关晶体管的导通比相对地变为更大，反之亦然，以便把输出电压维持在一个基准电平上。

在一种被称为“补偿”稳压器的开关稳压器中，开关晶体管和一个电感器被串联连接在未稳压的电源电压和一个输出上，常常还具有一个并联的存储电容器。当晶体管被导通时在电感器中产生一个电磁场。当开关晶体管被关断时，反电动势在电感器上感应一个电压。一个箝位二极管或“定位”二极管被连接以便把开关晶体管和电感器的节点保持在正好低于零电平的电压上。然后反电动势被施加以便在输出端维持正电压，而当开关晶体管关断时利用电感器提供电流以便维持输出电压。这种装置依靠开关晶体管来关断供给电感器的电流，以便产生一个感应功率脉冲，也被称为一个感应补偿。

在一个感应型稳压器的设计中遇到的困难之一是需要驱动开关晶体管的栅极。例如若开关晶体管是一个MOSFET，栅极电压就必需以MOSFET的源极端为基准。然而，在源极端上的电压不是恒定的，而是根据MOSFET的导通相对于地电位随着输入电压而变化。

在常规的补偿稳压器中，电感器和定位二极管与开关晶体管的源极(或发射极)连接。也就是：在沿着电流供给通路上晶体管位于电感器的上游，即位于在未稳压的电源电压和电感器与定位二极管的节点之间。当晶体管关断时，由于在电感器上产生的反电动势从在电感器的相反端上的稳压输出电压中被减去，所以晶体管的源极端和定位二极管的阴极端试图变为负电位。然后定位二极管的导通把电压箝位在电感器的上游端。随后感应脉冲被提供给输出端。

                        发明内容

在本发明的装置中，利用一个位于一个开关晶体管上游的电感器来获得一个感应功率脉冲或感应补偿，一个箝位二极管被连接到该电感器在未稳压的电源电压侧的一端上。在这个装置中，当箝位二极管正在导通时开关晶体管需要被导通，以致于感应脉冲被耦合到输出端。该电源也一种断续的方式操作。需要除开关晶体管以外的装置来导通箝位二极管以使电感器更负的电位端接地，这样感应脉冲能够通过晶体管被提供给负载。利用回扫描变压器的线圈，通过把行回扫脉冲和未稳压的电压(电压稳压器与该未稳压电压耦合来产生稳压的B+电压)相加来设置用于关断供给稳压器的电感器的电流的装置。通过耦合经过回扫描变压器被加入到未稳压的电源电压上的回扫脉冲使输入电压下降。箝位二极管的导通正好把电压箝位在低于地电位，以便来激励感应脉冲。当一个新的脉冲宽度调节周期开始时，箝位二极管仅仅在回扫时间间隔期间导通并且在回扫结束之前开关晶体管被关断。