CN103872654A

CN103872654A - 一种多重保护恒功率电子变压器

Info

Publication number: CN103872654A
Application number: CN201210525503.1A
Authority: CN
Inventors: 施金本; 蔡红斌; 叶宝芹
Original assignee: JIANGSU SHINUO LIGHTING CO Ltd
Current assignee: JIANGSU SHINUO LIGHTING CO Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明涉及一种多重保护的恒功率输出电子变压器，这种电子变压器设置有电源端过压保护、负载端过载保护，并具有特别的半桥逆变恒功率控制。电源端过压保护是，当电源电压过高，超过保护阈值时，半桥逆变停止工作，输出电压同时降到零。负载端过载保护是，当负载异常或过载时，检测点P检测到的过载信号驱动执行电路开始动作，使逆变器停振，输出中止，保护了电子变压器，并免于故障扩大。半桥逆变恒功率控制是，设置独立的有源放电电路，使启动电容C₉的放电路径不通过逆变MOS管，形成逆变器独立的定脉冲触发，保证了恒功率输出。

Description

一种多重保护恒功率电子变压器

技术领域

本发明涉及一种多重保护恒功率电子变压器。这种电子变压器设计有多重保护功能和恒功率控制功能，故更为安全、可靠，负载性能优良。

技术背景

变压器是一种利用电磁感应原理工作的电器，由于它能变换电压、电流和阻抗，可在电力和电信等领域中进行电能输送、信号传输和阻抗匹配，是一种有至关紧要作用的器件。

传统的工频变压器是铁芯变压器，工作于50Hz工频频率，可以升压或降压，进行工频交流电压的变换，用于12V或24V卤素灯的就是其中一种。

随着电子技术的发展，近年来出现了电子变压器。这种电子变压器是利用逆变原理工作的。它将50Hz工频交流电整流为直流，再逆变为40KHz高频交流电，经降压去点亮12V或24V卤素灯泡。由于电子变压器工作在高频，其最大优点是省去了铁芯，改用铁氧体磁芯，体积大大减小，因而大大节约了铁、铜材料，减少了涡流造成的铁损和焦耳热形成的铜损。

然而，从近来市场上的卤素灯电子变压器看，尚有严重不足之处，一是无保护易损坏，二是输出功率受负载影响，不稳定。

发明内容

一种多重保护恒功率电子变压器，包括输入电路，半桥逆变与输出电路和控制与保护电路，其特征在于：控制与保护电路包括恒功率控制，电源端过压保护和负载端过载保护。恒功率控制电路由PNP三极管Q₂及其外围电路：二极管D₅、D₆，电阻R₆、R₇，电容C₇、C₈构成。电源端过压保护电路由NPN三极管Q₁及其外围电路：稳压管DW₁、DW₂、DW₃电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和电容C₅、C₆构成。负载端过载保护电路由NPN三极管Q₃及其外围电路二极管D₁₀、D₁₁，电阻R₁₄、R₁₅、R₁₆电容C₁₀以及温度保险丝FU₂构成。

本发明是一种多重保护恒功率电子变压器。这种电子变压器设置有电源端过压保护，负载端过载保护，并设特有的半桥逆变恒功率控制，从而确保其更加安全，稳定而有效的工作。

这种多重保护恒功率电子变压器有三个特点。

第一个特点是，具有电源端过压保护功能，当电源电压过高，超过保护界限（阈值）时，半桥逆变自动停止工作，使输出为零，保护了电子变压器和负载，电源正常后，又自动恢复工作。

第二个特点是，具有负载端过载保护功能，当负载出现故障或过载时，电子变压器中检测到的过载信号立即驱动执行电路开始动作，使半桥逆变停振，输出中止，保护了电子变压器，阻止故障进一步扩大。负载正常后，自动恢复工作。

第三个特点是，具有恒功率控制功能，这是本发明的特色。普通电子变压器半桥逆变的触发振荡与半桥中的MOS管开关时间有关，也就与输出端负载有关，因而造成输出功率受负载影响而不稳定。本电子变压器隔断了这一关联，使得半桥逆变的触发振荡与输出端无关，变不固定触发为固定触发，保证了恒功率输出。

附图说明

图1为本发明的方框图

图2为本发明的电原理图

具体实施方式

本发明的具体实施方式如图1，2所示。

本电路可分为三个部分：一，输入电路；二，半桥逆变及输出电路；三，控制和保护电路。

一、输入电路

输入电路包含有EMI滤波器，整流桥和输入端常规保护。其中EMI滤波器由共轭电感L₁，电容C₁、C₄和共模电容C₂、C₃构成，整流桥由二极管D₁、D₂、D₃、D₄构成。熔丝FU和压敏电阻VR分别为短路及防尖峰保护。

二、半桥逆变及输出电路

半桥逆变由NMOS管Q₄、Q₅及其外围电路构成。其外围电路有，源极负反馈电阻R₁₃和R₁₄，栅极触发及保护电路包括，高频变压器L_2a,L_2b,L_2c,二极管D₇、D₈、D₉，稳压管DW₄、DW₅、DW₆、DW₇、DW₈，电阻R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂和电容C₉。

输出电路由半桥辅助臂电容C₁₁、C₁₂和高频降压变压器L₃组成，L₃将高频交流电压降到12V或24V供负载使用。

三、控制和保护电路

控制和保护电路包括恒功率控制，电源端过压保护，负载端过载保护。

恒功率控制由PNP三极管Q₂及其外围电路构成，包括二极管D₅、D₆，电阻R₆、R₇，电容C₇、C₈。其工作原理是，使启动电容C₉的放电从原来的D₇→Q₅→R₄改变为C₈→Q₂的有源放电，这样，C₉的放电就与逆变负载端无关，变成定脉冲触发半桥逆变，即逆变器工作与负载无关，从而保证了恒功率输出。R₆、R₇分压器可调节放电周期，从而微调输出功率。

电源端过压保护由NPN三极管Q₁及其外围电路构成，包括稳压管DW₁、DW₂、DW₃，电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅，电容C₅、C₆。稳压管DW₃可调节保护阈值，当电源电压超过阈值时，Q₁导通，使逆变器中点电位降到零而停止工作。

负载端过载保护有二：

一是由NPN三极管Q₃及其外围电路构成，包括二极管D₁₀、D₁₁，电阻R₁₄、R₁₅、R₁₆，电容C₁₀。当负载异常，发生过载时，Q₅的I_D增大，P点电位升高，超过保护阈值时，使Q₃导通，迅速将中点电位拉到零，使逆变器停振，保护了电子变压器。

二是温度保险丝FU2。110℃的温度保险丝平贴在输出变压器线包上，当负载发生过载，变压器温升超过110℃时，从整流桥输出负端切断电源，使逆变器停止工作。

上述是105W电子变压器，为本发明一个实例，不能以此限定本发明实施之范围，即依本发明说明书内容和权利要求所作出的简单等效变化与修饰，都属于本发明权利要求所涵盖范围之内。

Claims

1.一种多重保护恒功率电子变压器，包括输入电路，其特征在于：控制与保护电路包括恒功率控制，电源端过压保护和负载端过载保护。

2.根据权利要求1所述的一种多重保护恒功率电子变压器其特征在于：恒功率控制由PNP三极管Q₂及其外围电路二极管D₅、D₆，电阻R₆、R₇，电容C₇、C₈构成。

3.根据权利要求1所述的一种多重保护恒功率电子变压器其特征在于：电源端过压保护由NPN三极管Q₁及其外围电路稳压管DW₁、DW₂、DW₃电阻R₁、R₂、R₃、R₄、R₅和电容C₅、C₆构成。

4.根据权利要求1所述的一种多重保护恒功率电子变压器其特征在于：负载端过载保护由NPN三极管Q₃及其外围电路二极管D₁₀、D₁₁，电阻R₁₄、R₁₅、R₁₆电容C₁₀以及温度保险丝FU₂构成。