CN1168181A - 带有为时钟脉冲发生器馈电的辅助电路的开关电源部件 - Google Patents

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Abstract

带有为时钟脉冲发生器馈电的辅助电路的开关电源部件，用于由一未调节的输入电压(U1)获得一可调输出电压(U2)。在稳定工作方式下，由一个变压器(2)的一个辅助线圈(5)为时钟脉冲发生器(7)馈电，在启动开关电源部件时，通过一个辅助电路(12)直接由输入电压(U1)为时钟脉冲发生器(7)馈电，该辅助电路(12)形成恒定电流电路，辅助电路(12)的功率损失在一个大范围内的输入电压(U1)时很小。

Description

带有为时钟脉冲发生器 馈电的辅助电路的 开关电源部件
本发明涉及一用于由一未调节的输入电压获得一可调输出电压的开关电源部件，该部件具有一个包括一个初级线圈、一个次级线圈和一辅助线圈的变压器，其初级线圈由输入电压通过一个电子开关和一个控制电子开关的可控时钟脉冲发生器输入一时钟脉冲电流。辅助线圈构成时钟脉冲发生器的电流馈电的一部分，此外，在启动开关电源部件时，为把脉冲发生器置入工作状态，设置了一个由输入电压馈电的作为恒定电流电路的辅助电路，该辅助电路含有一个为脉冲发生器馈电的三极管和一个前置于其控制极的位于输入电压端的由一个Z-二极管和一个电阻组成的分配电路。
在DE402957A1文献中对这种形式的开关电源部件作了记载。这里记载的三极管是一种自导电的N-通道场效应晶体三极管，其中由Z-二极管和电阻组成的分配电路与场效应晶体三极管的负载侧串联。
本发明的目的在于，即使当开关电源部件用于一大范围的允许输入电压时，也能使开关电源部件的功率损失保持最小。尤其要求开关电源部件能够以1∶10的比例处理输入电压。
本发明的目的是这样实现的，上述三极管为一个场效应晶体三极管，它可由一个用于断路的三极管封锁，该用于切断电路的三极管可由时钟脉冲发生器的输出端在出现时钟脉冲信号时进行控制。
由于上述分配电路前置于场效应晶体三极管的控制极，因此可为Z-二极管和前置于其的电阻设置一个很低的功率。此外，借助辅助电路的自动停止工作，利用用于断路的晶体三极管，只需在必需的时间范围使辅助电路工作。
已公知，可通过一个三极管实现恒定电流源，一个由Z-二极管和电阻组成的分配电路前置于该三极管的基极。由于场效应晶体三极管的控制功率比其它类型的三极管小很多，因此可明显降低分配电路的功率损失(参照DE-书“半导体电路技术”Tietze/Schenk，Springer-出版社第10次版本，1993年第59至61页)。
此外已知，在开关电源部件中，在启动后出现的时钟脉冲可用作使辅助电路停止工作的信号(日本专利摘要E784，1989 Vol.13/Nr.298)。与之相比，在本发明的一实施形式中，一个二极管和一个电阻前置于用于切断电路的三极管的基极，利用该二极管可对一电容器充电。由此可达到以下效果，即不是时钟脉冲本身，而是其数量和幅度被测量，因此可通过适当测量由二极管充电的电容器，使得辅助电路在开关电源部件的输出端受到干扰或过载时被延迟接通，以便重新启动开关电源部件。
以下将结合附图所示实施例详细描述本发明。
图1以简图形式示出了一开关电源部件1，该开关电源部件用于由一个未调节的输入电压U1获得一可调输出电压U2。一变压器2具有一初级线圈3、一次级线圈4和一辅助线圈5。一电子开关6与初级线圈3串联，由时钟脉冲发生器7对电子开关6进行控制。位于开关电源部件1次级侧的运算放大器8将输出电压U2与一个参照电压进行比较并为时钟脉冲发生器7增加适当的控制信号。由此调节由时钟脉冲发生器7提供给电子开关6的控制脉冲的脉冲占空因数。一光电耦合器9用于对位于开关电源部件1的次级侧的运算放大器8和位于其初级侧的时钟脉冲发生器7实行电气绝缘。
时钟脉冲发生器7具有一自身的电流馈电电路，它除包括上述辅助线圈5之外，还包括其它器件。图中举例示出了一个二极管10和一个充电电容器11。在开关电源部件1的稳定运行方式中，由该馈电电路为时钟脉冲发生器7馈电。
在启动开关电源部件时，如果将开关电源部件1置于输入电压U1，电子开关6在开始时被封锁，这是因为辅助线圈5还没有为时钟脉冲发生器7馈电。一个直接由输入电压U1馈电的辅助电路12使时钟脉冲发生器开始工作并控制电子开关6。
图中虚线框内的辅助电路12是一恒定电流源，因此它能从完全不同的输入电压U1获得时钟脉冲发生器7所需的工作能量。这是由一个与限流电阻15和16串联的场效应晶体三极管13实现的。为场效应晶体三极管13的控制极14配置了一个分配电路，该分配电路包括一个用作参照的Z-二极管17和一个电阻18。尽管该分配电路直接位于输入电压U1端，但它可为场效应晶体三极管13提供其所需的极小的控制能量，因此能够以最小的功率损失工作。
为进一步降低辅助电路的能量损失，采取自动切断辅助电路12的措施。为此采用了一个断路三极管20，当在与电子开关6相连的时钟脉冲发生器7的输出端出现如图所示的时钟脉冲时，断路三极管20立即使场效应三极管12的控制电极14短路。因此保证了时钟脉冲发生器7无干扰地过渡到稳定持续工作状态。
一个由一个二极管和一个电阻组成的串联电路前置于断路三极管20的基极，其中一电容器21可通过该二极管充电。该电路确定在给定幅度下释放断路三极管20并由此封锁场效应晶体三极管13的时钟脉冲顺序。

Claims (2)

1.一种用于由一未调节的输入电压(U1)获得一可调输出电压(U2)的开关电源部件(1)，所述开关电源部件具有一个包括一初级线圈(3)、一个次级线圈(4)和一个辅助线圈(5)的变压器(2)，其初级线圈(3)由输入电压(U1)通过一个电子开关(6)和一个控制电子开关(6)的可控时钟脉冲发生器(7)输入一时钟脉冲电流，辅助线圈(5)构成时钟脉冲发生器(7)的电流馈电部分，此外还设置了一个由输入电压(U1)馈电的作为恒定电流电路的辅助电路(12)，用于在开启开关电源部件(1)时将时钟脉冲发生器(7)置于工作状态，该辅助电路(12)包括一个为时钟脉冲发生器(7)馈电的三极管(13)和一个前置于其控制极(14)的，位于输入电压(U1)端的由一个Z-二极管(17)和一个电阻(18)组成的分配电路，其特征在于：三极管(13)是一个场效应晶体三极管，它可由一个用于断路的三极管(20)封锁，该用于断路的三极管(20)可由时钟脉冲发生器(7)的输出端在出现时钟脉冲信号时加以控制。
2.根据权利要求1所述的开关电源部件，其特征在于：一个二极管和一个电阻前置于用于断路的三极管(20)的基极，并且通过该二极管可对一电容器(21)进行充电。
CN 96191385 1995-01-12 1996-01-09 带有为时钟脉冲发生器馈电的辅助电路的开关电源部件 Pending CN1168181A (zh)

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication