CN101471586A - 闪光灯充电电路 - Google Patents

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周学兰
区达理
梁伟鹏
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Abstract

一种闪光灯充电电路，其具有一提供第一充电信号的第一信号端及一提供第二充电信号的第二信号端，所述闪光灯充电电路包括一变压器、一减压电路、一脉宽调制信号产生电路、一充电电容及一个整流电路。所述变压器具有一个第一输入端、一个第二输入端和一个输出端。所述变压器的第一输入端和第二输入端电连接于第一信号端和第二信号端，所述减压电路电连接于所述第一输入端与第二输入端之间，所述脉宽调制信号产生电路电连接于第二信号端与第二输入端之间，所述充电电容电连接于所述变压器的输出端，所述整流电路电连接于所述输出端与充电电容之间。

Description

闪光灯充电电路
技术领域
本发明涉及一种闪光灯充电电路，尤其涉及一种防止金属氧化物半导体场效应晶体管被击穿的闪光灯充电电路。
背景技术
在相机中，闪光灯装置通常利用闪光灯充电电路对闪光灯的大容量电容充电，然后利用触发电路在闪光灯的灯管(flash tube)的触发极施加使闪光灯管发光的触发高压，并通过大电量电容放电以使闪光灯管发光。相机激发闪光后，此大容量电容就会消耗一定的能量，为保证下次有足够的能量给相机再次闪光，相机也会再给大容量电容充电，直到大容量电容电压到达预定电压。
在给相机闪光灯充电时，通过给闪光灯充电电路中的交变变压器发送一个直流电压信号与一个脉宽调制(PWM)信号，产生一个振荡信号，经过对输入信号的放大和对输出信号的整流，得到一个高压电压给大电容充电。所述脉宽调制(PWM)的发生器一般为一个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，输入的脉冲信号经过金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，经过调制而产生稳定的脉宽调制(PWM)信号输入到交变变压器。然而，当交变变压器的负载开路时，因为电磁感应，交变变压器接收脉宽调制(PWM)信号的输入端会因此产生一个瞬间高压，击穿闪光灯充电电路中的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或造成其他危害。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种闪光灯充电电路，尤其是一种能防止闪光灯充电电路中的金属氧化物半导体场效应晶体管被击穿的闪光灯充电电路。
一种闪光灯充电电路，其具有一提供第一充电信号的第一信号端及一提供第二充电信号的第二信号端，其包括：一变压器，所述变压器具有一个第一输入端、一个第二输入端和一个输出端，所述变压器经由所述第一输入端和第二输入端分别接收第一充电信号和第二充电信号，所述变压器经由所述输出端输出充电电压，所述变压器用于把第一充电信号与第二充电信号转换为充电电压。一减压电路，电连接于所述变压器的第一输入端与第二输入端之间，所述减压电路用于降低变压器的第二输入端产生的瞬间电压；一脉宽调制信号产生电路，电连接于第二信号端和第二输入端之间，用于控制第二充电信号的关闭与导通。一充电电容，电连接于所述变压器输出端，所述充电电容用于存储电能。一整流电路，电连接于所述变压器输出端与充电电容之间，所述整流电路用于将交流电转变为直流电。
在变压器的第一输入端和第二输入端之间并联一个减压电路，能有效降低因变压器输出端的负载的突然变大甚至开路在变压器第二输入端所产生的瞬间高电压，即降低了第二充电信号的脉宽调制信号产生电路的输出端的高压，从而使该脉宽调制信号产生电路中的电子器件，尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)不被击穿，确保闪光灯充电电路的安全。
附图说明
图1为本发明提供的闪光灯充电电路的电路图。
图2为本发明的提供的闪光灯充电电路中变压器的初级线圈的等效回路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请参阅图1，其为本发明提供的闪光灯充电电路100，其用于给一个相机闪光灯供电。所述闪光灯充电电路100包括一个提供第一充电信号的第一信号端10、一个提供第二充电信号的第二信号端20、一个脉宽调制信号产生电路30、一个减压电路40、一个变压器50、一个整流电路60及一个充电电容70。所述闪光灯充电电路100还包括两个滤波电路80和90。
所述第一信号端10与第二信号端20，用于产生第一充电信号与第二充电信号。所述第一、第二充电信号一起，形成一个振荡信号，使变压器50工作，把振荡信号调整成充电电容70所需的电压。本实施方式采用的第一充电信号为相机电源直流信号，第二充电信号为脉宽调制信号，此两个信号用于构成一个振荡信号给所述变压器50。所述第一信号端10在相机开启时一直与相机电源导通，当充电电容70需要充电时，相机向第二信号输入端20发出一个脉宽调制信号，也就是第二充电信号，导通后与第一充电信号一起形成一个振荡信号。
所述变压器50，用于把由第一充电信号10和第二充电信号20组成的输入振荡信号转换为所需的充电电压。其具有一个第一输入端51、一个第二输入端52和一个输出端53，所述变压器50经由所述第一输入端51和第二输入端52分别接收电源供应的第一充电信号和第二充电信号，所述变压器50经由所述输出端53输出调制过的充电电压。可以理解的是，为不同的应用场合需要，所述变压器50可为任意两相变压器，本实施方式采用的是交流耦合变压器，其具有两个不同的输入电压，所述变压器50的初级线圈匝数小于次级线圈匝数比。
所述脉宽调制信号产生电路30，用于调制第二信号端20与第二输入端52，产生脉宽调制信号。所述脉宽调制信号产生电路30电连接于第二信号端20与第二输入端52之间。可以理解的是，根据实际需要，脉宽调制信号产生电路30可采用一个电路模块或者一个器件来实现此功能，本实施方式采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)控制第二信号端20与第二输入端52之间的导通与关闭，其栅极31电连接于第二信号端20，其漏极33电连接于变压器的第二输入端52，其源极32接地。所述金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)在控制电路输出频率不变的情况下，通过电压反馈调整第二充电信号的占空比，从而产生稳定的脉宽调制信号，从而达到输出稳定信号的目的，采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作脉宽调制信号产生电路，经济、节约空间、抗噪性能强。
所述减压电路40，用于增大变压器50的初级线圈回路的电容阻抗，降低变压器50的输出端53的负载突然变大或者开路在第一输入端51与第二输入端52产生的瞬间高压，吸收一部分变压器50产生的能量，延长产生的瞬间能量的释放时间与降低能量释放的强度。所述减压电路40电连接于第一输入端51与第二输入端52之间，与变压器50并联。当变压器50的输出端53负载突然变大或者开路的情况下，其电流瞬时变小甚至为零，由法拉第电磁感应原理可知，此时变压器50的第二输入端52必然产生一个瞬间高压，该瞬间高压同样存在于金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的漏极33，为了防止脉宽调制信号产生电路30中的电子器件，尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)不被所述瞬间高压击穿，需要电连接一个减压电路来降低该瞬间高压。本实施方式中的减压电路40为一个电容器件，通过该电容吸收部分能量，缓和能量释放强度。
所述充电电容70，用于储存相机闪光灯闪光时所需的能量，其正极电连接于所述变压器50的输出端53，其负极接地。可以理解的是，在不同的应用场合中，所述充电电容70可为任意可反复充电的电容，本实施方式采用的充电电容70为一电解电容。
所述整流电路60，用于将变压器50的输出端53输出的交流电压变成充电电容70所需的单向直流电压，所述整流电路60的正极电连接于变压器50的输出端，其负极电连接于充电电容70的正极。可以理解的是，根据实际需要，所述整流电路60可由任意具有整流功能的电路模块或者器件构成，为成本计，本实施方式采用的整流电路60为一整流二极管。
所述滤波电路80，用于过滤第一充电信号10的干扰信号，所述滤波电路80一端电连接于变压器50的第一输入端51，另一端接地。可以理解的是，在不同的应用场合中，所述滤波电路80可为任意具有滤波功能的电路模块或器件，本实施方式采用的滤波电路80为一电容。
所述滤波电路90，用于过滤第二充电信号20的干扰信号，所述滤波电路80一端电连接于变压器50的第二输入端52，另一端接地。可以理解的是，在不同的应用场合中，所述滤波电路90可为任意具有滤波功能的电路模块或器件，本实施方式采用的滤波电路90为一电容。
请参阅图2，其为本发明的提供的闪光灯充电电路中变压器50的初级线圈的等效回路。其包括所述变压器50的等效电感210，其电感值为L，变压器50的绕线电容220，其电容阻抗为，变压器50输出端52的漏极电容230，其电容阻抗为，分压电容240，其电容阻抗为C。
所述电容阻抗
Figure A200710203417D0007143906QIETU
和为变压器50的初级线圈的内部等效电容，为并联关系，电容阻抗C电连接于第一输入端51与第二输入端52之间，变压器50并联。
当变压器50的输出端53的负载突然变的很大甚至开路时，电感210产生的能量由所述电容阻抗
Figure A200710203417D0007143906QIETU
、
Figure A200710203417D0007143926QIETU
和C吸收，其初级峰值电流为
Figure A200710203417D0007143930QIETU
，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的漏极33的电压最大值为
Figure A200710203417D0007143948QIETU
，第一充电信号电压值为
Figure A200710203417D0007143943QIETU
，则由公式可推导出：
V pk = I p L p C p + C os + C + V p
由上述公式可看出，并联一个电容阻抗为C的电容240，可使
Figure A200710203417D0007143948QIETU
降低，可以理解的是，根据金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的漏极33的最高承受电压，来设置电容阻抗C的值，使漏极33的电压最大值
Figure A200710203417D0007143948QIETU
在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的漏极33的最高承受电压值范围内。
在变压器50的第一输入端51和第二输入端52之间并联一个减压电路40，通过分压电容阻抗240吸收电量的方式，缓和了能量的释放强度，延长了能量的释放时间，能有效降低因变压器50输出端53的负载的突然变大甚至开路在变压器50第二输入端52所产生的瞬间高电压，即降低了第二充电信号的脉宽调制信号产生电路30的漏极33的瞬间高压，从而使该脉宽调制信号产生电路30中的电子器件，尤其是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)不被击穿，确保闪光灯充电电路100的安全。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

  1. 【权利要求1】一种闪光灯充电电路，其具有一提供第一充电信号的第一信号端及一提供第二充电信号的第二信号端，其包括：
    一变压器，其具有一个第一输入端、一个第二输入端和一个输出端，所述变压器经由所述第一输入端和第二输入端分别接收第一充电信号和第二充电信号，所述变压器经由所述输出端输出充电电压，所述变压器用于把第一充电信号与第二充电信号转换为充电电压；
    一减压电路，电连接于所述变压器的第一输入端与第二输入端之间，所述减压电路用于降低变压器的第二输入端产生的瞬间电压；
    一脉宽调制信号产生电路，电连接于第二信号端和第二输入端之间，用于调制第二充电信号，产生脉宽调制信号；
    一充电电容，电连接于所述输出端，用于存储电能；
    一整流电路，电连接于所述输出端与充电电容之间，所述整流电路用于将交流电转变为直流电。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于：其还包括一滤波电路，一端连接于变压器的第一输入端，另一端接地，所述滤波电路用于过滤第一充电信号的干扰信号。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于：其还包括一滤波电路，一端连接于变压器的第二输入端，另一端接地，所述滤波电路用于过滤第二充电信号的干扰信号。
  4. 【权利要求4】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于，所述变压器为交流耦合变压器。
  5. 【权利要求5】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于，所述第一充电信号为直流电压，第二充电信号为脉宽调制信号。
  6. 【权利要求6】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于，所述减压电路为一电容。
  7. 【权利要求7】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于，所述脉宽调制信号产生电路为一金属氧化物半导体场效应晶体管，其栅极电连接于第二信号端，其漏极电连接于所述变压器的第二输入端，其源极接地。
  8. 【权利要求8】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于，所述整流电路为一整流二极管。
  9. 【权利要求9】如权利要求1所述的闪光灯充电电路，其特征在于，所述充电电容为一电解电容，其正极电连接于所述变压器的输出端。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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