CN200987125Y

CN200987125Y - 智能半桥驱动高频电子变压器

Info

Publication number: CN200987125Y
Application number: CNU2006200673939U
Authority: CN
Inventors: 吴翀俊; 冼镜潮; 李健位; 张东光; 汪植
Original assignee: Guangdong NRE Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong NRE Technology Co Ltd
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2016-11-09

Abstract

本实用新型涉及一种智能半桥驱动高频电子变压器。包括有一级滤波电路、整流电路、IC控制驱动电路、输出电路，所述的一级滤波电路与整流电路连接，整流电路与IC控制驱动电路连接，IC控制驱动电路与输出电路连接。由于本实用新型集成度高、性能稳定，可全面取代目前所采用的高成本线绕变压器或传统的自谐振双极晶体管半桥电路，有很好的实用性，易于推广。

Description

智能半桥驱动高频电子变压器

技术领域：

本实用新型涉及一种智能半桥驱动高频电子变压器。

背景技术：

1997年10月1日，我国正式启动“绿色照明工程”，这是我国照明技术领域内的一项重大决策和举措，必将对我国的能源、电光源和照明技术，甚至环境保护等各个领域产生巨大的影响。近些年来我国的电力工业有较大的发展，但人均年发展电量仅为750kW·h，居世界第89位。国内现阶段照明用电约占发电总量的10％～13％，1990年以来照明用电平均每年以15％的速度增长。我国能源利用效率较低，照明用电集中在每日峰荷用电时间，高峰电力供求矛盾突出，所以采用高效节能的照明电光源尤为重要。据了解色温在3600K低压卤素灯由于具有符合人们习惯的偏暖色调和较好的显色性以及安全、无频闪、易安装的特点而深受人们的喜爱。现代家居的吸顶吊灯、壁灯、桌灯、落地灯，购物中心、酒吧、商场和娱乐场所常用的室内装饰灯具等都广泛使用到电子变压器；在商场、宾馆、各类专卖店、精品店、娱乐厅、珠宝店、展览展示厅的局部照明和智能景点照明的场合更是随处可见它的身影。常用于驱动低压卤素灯光源适配器有两种，一种是笨重的传统铁芯变压器，另一种是电子变压器，如传统的自谐振双极晶体管半桥电路，1)由于双极型功率晶体管的基区贮存效应使di/dt的提高受到限制，当开关频率超过40KHz时功率晶体管的开关损耗明显增大，影响了效率的进一步提高；而且双极型功率晶体管二次击穿特性使得电子变压器的可靠性大为降低；2)双极型功率晶体管工作在硬开关状态，在集电极回路中产生巨大电压瞬流，它将器窜入供电电网而形成EMI干扰；3)由于分立元器件参数的离散性和温度系数的影响，不能精确设定保护电路启动的门槛电平，经常发生满载启动困难和保护失效的故障等。由于铜、铁价格的攀升，使得传统工艺变压器成本大幅度提高，同时随着人们节能意识的提高，审美眼光的改变，使得安全、高效、节能、环保的电子变压器拥有更大的市场和广阔的技术发展空间。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的一些不足之处，提供一种智能半桥驱动高频电子变压器。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：包括有一级滤波电路、整流电路、IC控制驱动电路、输出电路，所述的一级滤波电路与整流电路连接，整流电路与IC控制驱动电路连接，IC控制驱动电路与输出电路连接。

所述的IC控制驱动电路及整流电路中的电阻R2一端与电容C2的一端相连；电容C2另一端与电阻R3的一端、二极管D1的正端、稳压二极管ZD1的负端相连；电阻R2的另一端与电阻R3的另一端、二极管D2、二极管D3的负端、MOSFET管Q1的漏极、以及输出电路中电阻R7的一端、电容C9的一端相连；二极管D1的负端与二极管D6的负端、电解电容C4的正端、电容C5的一端二极管D7的正端以及集成电路IC-NRE9661的1脚相连；二极管D6的正端与二极管D8的负端、电容C10的一端相连；二极管D7的负端与集成电路IC-NRE9661的8脚、电容C6的一端相连；电容C6的另一端与MOSFET管Q1的源极、MOSFET管Q2的漏极、集成电路IC-NRE9661的6脚、输出变压器的初级一端相连；集成电路IC-NRE9661的7脚与电阻R4一端相连；电阻R4的另一端与MOSFET管Q1的栅极相连；集成电路IC-NRE9661的5脚与电阻R5一端相连；电阻R5的另一端与MOSFET管Q2的栅极相连；集成电路IC-NRE9661的4脚与R6一端、电容C8的一端相连；电阻R6另一端与MOSFET管Q2的源极、电阻R9的一端相连；集成电路IC-NRE9661的3脚与电容C7一端相连；集成电路IC-NRE9661的2脚与电容C5的另一端，电容C4的负端，电容C7、电容C8的另一端，稳压二极管ZD1的正端，电阻R9的另一端，整流电路的二极管D4、二极管D5的正端，输出电路(4)的电阻R8的一端，电容C11的一端相连。

本实用新型与现有技术相比存在以下优点：1).软启动；2).增强了电压补偿；3.增强了短路和过载关断功能；4).自适应的死区时间；5).增强的亮度调节功能。由于它集成度高、性能稳定，可全面取代目前所采用的高成本线绕变压器或传统的自谐振双极晶体管半桥电路，有很好的实用性，易于推广。

附图说明：

图1为本实用新型电路结构方框示意图

图2为本实用新型实施例电路原理图

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，本实用新型包括有滤波电路1、整流电路2、IC控制驱动电路3、输出电路4，所述的一级滤波电路1与整流电路2连接，整流电路与IC控制驱动电路3连接，IC控制驱动电路与输出电路4连接。如图2所示，IC控制驱动电路3及整流电路2中的电阻R2一端与电容C2的一端相连；电容C2另一端与电阻R3的一端、二极管D1的正端、稳压二极管ZD1的负端相连；电阻R2的另一端与电阻R3的另一端、二极管D2、二极管D3的负端、MOSFET管Q1的漏极、以及输出电路中电阻R7的一端、电容C9的一端相连；二极管D1的负端与二极管D6的负端、电解电容C4的正端、电容C5的一端二极管D7的正端以及集成电路IC-NRE9661的1脚相连；二极管D6的正端与二极管D8的负端、电容C10的一端相连；二极管D7的负端与IC的8脚、电容C6的一端相连；电容C6的另一端与MOSFET管Q1的源极、MOSFET管Q2的漏极、集成电路IC-NRE9661的6脚、输出变压器的初级一端相连；集成电路IC-NRE9661的7脚与电阻R4一端相连；电阻R4的另一端与MOSFET管Q1的栅极相连；集成电路IC-NRE9661的5脚与电阻R5一端相连；电阻R5的另一端与MOSFET管Q2的栅极相连；集成电路IC-NRE9661的4脚与R6一端、电容C8的一端相连；电阻R6另一端与MOSFET管Q2的源极、电阻R9的一端相连；集成电路IC-NRE9661的3脚与电容C7一端相连；集成电路IC-NRE9661的2脚与电容C5的另一端，电容C4的负端，电容C7、电容C8的另一端，稳压二极管ZD1的正端，电阻R9的另一端，整流电路的二极管D4、二极管D5的正端，输出电路(4)的电阻R8的一端，电容C11的一端相连。

在本实施例中，采用一级LC滤波电路与桥式整流电路连接，桥式整流电路连接IC控制驱动电路，IC控制驱动电路及输出电路，如图2中所示，220V/50Hz交流电经保险丝，经过电容C1、C3和电感L1组成的LC滤波器和二极管D2～D5组成的桥式整流电路进行全波整流，整流后的电压通过电阻R2、电容C2、电阻R3、稳压二极管ZD1组成稳压电路，通过二极管D1，电容C4整流滤波后向集成电路IC-NRE9661的1脚提供启动电压，使集成电路IC-NRE9661振荡，低侧驱动(集成电路IC-NRE9661的5脚)输出脉冲，然后进入软启动过程；在软启动的过程中，如果外电路有故障则集成电路IC-NRE9661会进入故障状态；若没有故障电路就进入电压补偿即电路的稳定状态；此时，负载若有过载或短路，那么电路就进入双模自动复位关断控制电路，间歇自动重启；在电路工作过程中，若出现温度过高的情况，集成电路IC-NRE9661就进入过温关断。电路运行在正常模式时，通过输出变压器，向负载提供电压为12Vac，频率为30KHz～60KHz的交流电压。

本电子变压器的核心部分是集成电路IC-NRE9661，它取代了传统自谐振双极晶体管半桥电路的电子变压器。集成电路IC-NRE9661把振荡、驱动、保护都集成在芯片内部，比传统自谐振双极晶体管半桥电路的电子变压器，它的电路少了9个元器件。因电路是采用内部振荡，性能的稳定性比自谐振的高。集成电路IC-NRE9661采用了自适频率摆动技术，输入电路中采用了CLC滤波电路，由此产生的好处如：可避免对电源的污染，大大降低了对电源网络的干扰，特别是大功率一般电子变压器，以往由于其电流大，功率高，工作频率一般都在30KHz以上，其高频信号对电源的干扰很大，经常影响到同一线路中其它电器的使用，而本线路采用了采用了自适频率摆动技术和CLC滤波系统，大大降低了电路本身对电网的干扰，并达到了国家与欧盟对照明类产品抗EMI的要求，符合最新的TüV认证标准。

由于采用本线路后，能够实现自适应死区控制，自适应零电压开关控制将半桥MOSFET管的开关损失降低到最小，提高变压器的可靠性，同时大大降低了电源线路的发热，提高线路的配载能力，真正实现了绿色照明环保的要求。

本产品在实施中所用的电阻值为0.1Ω～470KΩ，二极管是1N4000、FR100、1N4140系列的二极管。

Claims

1、智能半桥驱动高频电子变压器，包括有一级滤波电路(1)、整流电路(2)、IC控制驱动电路(3)、输出电路(4)，其特征在于：所述的一级滤波电路(1)与整流电路(2)连接，整流电路(2)与IC控制驱动电路(3)连接，IC控制驱动电路(3)与输出电路(4)连接。

2、根据权利要求1所述的智能半桥驱动高频电子变压器，其特征在于：IC控制驱动电路(3)及整流电路(2)中的电阻R2一端与电容C2的一端相连；电容C2另一端与电阻R3的一端、二极管D1的正端、稳压二极管ZD1的负端相连；电阻R2的另一端与电阻R3的另一端、二二极管D2、二极管D3的负端、MOSFET管Q1的漏极、以及输出电路中电阻R7的一端、电容C9的一端相连；二极管D1的负端与二极管D6的负端、电解电容C4的正端、电容C5的一端二极管D7的正端以及集成电路IC-NRE9661的1脚相连；二极管D6的正端与二极管D8的负端、电容C10的一端相连；二极管D7的负端与集成电路IC-NRE9661的8脚、电容C6的一端相连；电容C6的另一端与MOSFET管Q1的源极、MOSFET管Q2的漏极、集成电路IC-NRE9661的6脚、输出变压器的初级一端相连；集成电路IC-NRE9661的7脚与电阻R4一端相连；电阻R4的另一端与MOSFET管Q1的栅极相连；集成电路IC-NRE9661的5脚与电阻R5一端相连；电阻R5的另一端与MOSFET管Q2的栅极相连；集成电路IC-NRE9661的4脚与R6一端、电容C8的一端相连；电阻R6另一端与MOSFET管Q2的源极、电阻R9的一端相连；集成电路IC-NRE9661的3脚与电容C7一端相连；集成电路IC-NRE9661的2脚与电容C5的另一端，电容C4的负端，电容C7、电容C8的另一端，稳压二极管ZD1的正端，电阻R9的另一端，整流电路的二极管D4、二极管D5的正端，输出电路(4)的电阻R8的一端，电容C11的一端相连。