CN102130607A

CN102130607A - 高频电子变压器

Info

Publication number: CN102130607A
Application number: CN2011100498333A
Authority: CN
Inventors: 陈子杨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明属于电子技术应用领域，涉及一种高频电子变压器。它由市电电源、全桥整流电路、高频振荡电路、启动触发电路、抗电磁干扰吸收回路和高频输出电路组成，其特征是：高频振荡电路中包括高频振荡变压器(T1)、硅晶体管BG1、硅晶体管BG2和启动触发电路。本发明所述的高频电子变压器有着类似开关稳压电源的优点，可以制作一组或多组不同的输出电压；电路有过流保护作用，一旦输出端的负载发生过载或短路，电路能立刻停振而停止电压输出；输出端与市电电源有良好的安全隔离效果；适合于制作用电功率不超过50W的各种直流电源。另外，高频电子变压器具有重量轻、降低制作成本的优点。

Description

高频电子变压器

技术领域

本发明属于电子技术应用领域，涉及一种高频电子变压器。

背景技术

高频电子变压器的工作原理与开关稳压电源非常相似，它实际上就是一种交流逆变器。首先把交流电变为脉动直流电，然后用电子元件组成一个高频振荡器将直流电变为高频交流电，然后通过电子变压器输出所需要的高频交流电，接着进行二次、整流滤波得到低压直流电。其特点是电子变压器又不像开关稳压电源那样电路中使用很多的电子元件。它是在高频电子镇流器电路原理的基础上，研制的一种新型电子变压器，它具有体积小、重量轻、功率较大、电源转换效率较高、工作性能稳定的优点。克服了传统的硅钢片制作变压器有着体积大、笨重、消耗铜材多、价格高等缺陷，所以高频电子变压器可广泛用于各种电器中。

经过多种方案试验、分析和比较，用少量的分立元器件实现了预期目的。

以下详细说明这种高频电子变压器制作涉及的相关技术。

发明内容

发明目的及有益效果

本发明所述的高频电子变压器有着类似开关稳压电源的优点，如：

因高频电子变压器输出交流电的频率约150～200KHz，因而整流后脉动直流电的滤波相对比较容易，电路中的滤波电容的容量不需要太大，这是减轻电子变压器重量、降低制作成本的一个方面；

高频电子变压器容易制作一组或多组不同的输出电压；

高频电子变压器的电路有过流保护作用，一旦输出端的负载发生过载或短路，电路能立刻停振而停止高频交流电电压的输出；

直流电压输出端与市电电源有良好的安全隔离效果；

适合于制作用电功率不超过50W的各种直流电源。

技术特征：高频电子变压器，由市电电源、全桥整流电路、高频振荡电路、启动触发电路、抗电磁干扰吸收回路和高频输出电路组成，其特征是：高频振荡电路中包括高频振荡变压器(T1)、硅晶体管BG1、硅晶体管BG2和启动触发电路。

其他部分电路中元器件相互之间的连接关系

1.全桥整流电路：由4只硅整流二极管(D1～D4)接成全桥整流电路，其特征是：市电电源的火线端(L)、零线端(N)分别接在由4只硅整流二极管(D1～D4)构成全桥整流电路的输入端，全桥整流电路输出端的正极接电路正极(VCC)，全桥整流电路输出端的负极接电路地(GND)。

2.高频振荡电路：硅晶体管BG1的集电极接电路正极(VCC)，硅晶体管BG1的基极接高频振荡变压器绕组T1a的一端，高频振荡变压器绕组T1a的另一端同接硅晶体管BG1的发射极、高频振荡变压器绕组T1c的一端和硅晶体管BG2的集电极，硅晶体管BG2的基极接高频振荡变压器绕组T1b的一端，硅晶体管BG2的发射极同接高频振荡变压器绕组T1b的另一端和电路地(GND)。

3.启动触发电路的特征是：双向触发二极管(D5)的一端接硅晶体管BG2的基极，双向触发二极管(D5)的另一端同接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接电路正极(VCC)，电容C1的另一端接电路地(GND)。

4.抗电磁干扰吸收回路和高频输出电路：高频输出变压器初级绕组T2a的一端与电容C2的一端、电容C3的一端相连，电容C2的另一端接电路正极(VCC)，电容C3的另一端接电路地(GND)，高频输出变压器初级绕组T2a的另一端接高频振荡变压器绕组T1c的另一端，高频输出变压器次级绕组T2b的两端接输出端口。

工作原理：高频电子变压器工作原理与开关电源非常相似，高频电子变压器输出交流电压的频率约200KHz，硅整流二极管D1～D4构成桥式整流电路把市电电源变成脉动直流电，由高频振荡变压器T1，硅晶体管BG1、BG2组成高频振荡电路，将脉动直流电变成高频交流电，然后由铁氧体高频输出变压器T2对高压脉冲进行降压，获得所需的12V输出电压。电路中的电阻R1、电容C1和双向触发二极管D5构成启动触发电路。

缺点是：高频电子变压器周边的电磁干扰较为突出，但可以通过增加吸收回路将振荡电路产生的电磁干扰吸收。

附图说明

附图是高频电子变压器的电路工作原理图。

附图中的高频振荡变压器T1有3个绕组，即：初级绕组T1a、T1b和次级绕组T1c；高频输出变压器T2有2个绕组，即：初级绕组T2a和次级绕组T2b。

附图中的市电线路L、N符号分别表示市电电源的火线端、零线端。

具体实施方式

按照附图所示高频电子变压器的电路工作原理图和附图说明及以下所述的元器件的技术要求和上述元器件之间的连接关系进行实施，即可实现本发明。

元器件的选择及其技术参数

1.D1～D4选用4只1N4007型硅整流二极管；

2.D5为双向触发二极管，型号选用DB3型，或选用VR60型，耐压值要求在29～34V；

3.BG1、BG2为硅晶体管，型号选用2CS13005，电流放大倍数β值要求15～20。也可选用2SC3093等大功率高反压硅晶体管，要求BVceo≥350V；

4.电阻选用1/4W金属膜电阻，电阻R1的阻值为330KΩ、功率为1W；

5.电容C1～C3选用聚丙聚酯涤纶电容，电容C1的容量为0.01μF/250V，电容C2、C3的容量均为0.1μF/250V；

6.高频振荡变压器(T1)的制作：在外径10mm×内径6mm×高7mm的铁氧体磁环上，用直径为0.27mm的高强度漆包线绕制，T1a、T1b初级绕组均绕3匝，T1c次级绕组绕1匝；

7.铁氧体高频输出变压器(T2)的制作：选用长27mm×宽20mm×厚10mm的EI型铁氧体磁心，T2a初级绕组用直径为0.45mm的高强度漆包线绕100匝，T2b次级绕组用直径为1.25mm的高强度漆包线绕8匝。

制作要点及电路调试

高频电子变压器电路只要是选用的电子元器件性能完好，按照说明书附图和元器件的连接关系进行焊接，物理连接线及焊接质量经过仔细检查无误后，电路基本不需要调试即可正常工作。如果电路不能振荡，或输出电压不足12V，则应进一步检查电路有无错焊、漏焊或虚焊；然后再分别检查硅晶体管BG1、BG2的性能是否良好，高频振荡变压器绕组T1a、T1b的相位是否正确。

整个电路调试正常后，可装入用金属材料制作的小盒内，这样有利于高频电子变压器电路的屏蔽，但要注意电路与外壳必须绝缘良好。改变高频输出变压器(T2)的次级绕组T2b的匝数，则可改变高频输出电压的值。

高频电子变压器的主要技术参数：输入市电交流电压为AC220V，输出高频交流电压为AC12V，电源转换效率约71％，最大输出功率约50W。

Claims

1.一种高频电子变压器，由市电电源、全桥整流电路、高频振荡电路、启动触发电路、抗电磁干扰吸收回路和高频输出电路组成，其特征是：高频振荡电路中包括高频振荡变压器(T1)、硅晶体管BG1、硅晶体管BG2和启动触发电路。

2.根据权利要求1所述的高频电子变压器，全桥整流电路由4只硅整流二极管(D1～D4)接成全桥整流电路，其特征是：市电电源的火线端(L)、零线端(N)分别接在由4只硅整流二极管(D1～D4)构成全桥整流电路的输入端，全桥整流电路输出端的正极接电路正极(VCC)，全桥整流电路输出端的负极接电路地(GND)。

3.根据权利要求1所述的高频电子变压器，高频振荡电路的特征是：硅晶体管BG1的集电极接电路正极(VCC)，硅晶体管BG1的基极接高频振荡变压器绕组T1a的一端，高频振荡变压器绕组T1a的另一端同接硅晶体管BG1的发射极、高频振荡变压器绕组T1c的一端和硅晶体管BG2的集电极，硅晶体管BG2的基极接高频振荡变压器绕组T1b的一端，硅晶体管BG2的发射极同接高频振荡变压器绕组T1b的另一端和电路地(GND)。

4.根据权利要求1所述的高频电子变压器，启动触发电路的特征是：双向触发二极管(D5)的一端接硅晶体管BG2的基极，双向触发二极管(D5)的另一端同接电阻R1的一端和电容C1的一端，电阻R1的另一端接电路正极(VCC)，电容C1的另一端接电路地(GND)。

5.根据权利要求1所述的高频电子变压器，抗电磁干扰吸收回路和高频输出电路的特征是：高频输出变压器初级绕组T2a的一端与电容C2的一端、电容C3的一端相连，电容C2的另一端接电路正极(VCC)，电容C3的另一端接电路地(GND)，高频输出变压器初级绕组T2a的另一端接高频振荡变压器绕组T1c的另一端，高频输出变压器次级绕组T2b的两端接输出端口。