CN2450709Y - 自激谐振式计算机开关电源装置 - Google Patents
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Abstract
自激谐振式计算机开关电源装置,它的构成包括壳体、装置工作电源、桥式开关电路1,与桥式开关电路1输出相接的高频变压器3,与高频变压器3的次级绕组输出相接的整流输出电路5;特点是,在高频变压器3的初级绕组串接有一谐振电容2,在高频变压器3的次级绕组与与桥式开关电路1之间接有正反馈的微分驱动电路4。它既具有谐振式开关电源性能好、体积小的特点,又具有PWM型开关电源结构简单、成本低廉的特点。具有电路简单可靠,成本低廉,体积小,实用效果好的特点。可以广泛应用于个人计算机上。
Description
本实用新型涉及一种开关式电源，特别是一种计算机用的开关电源。
目前，个人计算机用的开关电源，主要是脉冲调宽型(PWM型)它激式开关电源。PWM型开关电源虽然结构简单，成本低廉，但由于所用的功率管处在高压大电流硬开关模式下，因而功耗大、发热严重、电磁干扰(EMI)和纹波干扰大、效率较低、可靠性差且故障率较高。在同等输出功率下PWM型开关电源的体积较谐振式开关电源大得多。随着个人计算机性能的飞速提高，对供电源的功率要求越来越大，对EMI和纹波干扰的指标要求也越来越高，PWM型开关电源已不能适应发展的需要。谐振式开关电源是一种功耗低，EMI和纹波干扰小，体积小、效率高、可靠性强、故障率低的开关电源。但目前可以适用于个人计算机用的谐振式开关电源，由于其线路复杂，成本昂贵，难以在个人计算机上普及应用。
本实用新型的目的在于：提供一种自激谐振式计算机开关电源。它既具有谐振式开关电源低发热、高效率、高可靠性，极低的EMI和纹波干扰，以及体积小的特点，又具有PWM型开关电源结构简单、成本低廉的特点。
本实用新型是这样实现的：它的构成包括壳体、装置工作电源、桥式开关电路(1)，与桥式开关电路(1)输出相接的高频变压器(3)，与高频变压器(3)的次级绕组输出相接的整流输出电路(5)；其特征在于：在高频变压器(3)的初级绕组串接有一谐振电容(2)，在高频变压器(3)的次级绕组与桥式开关电路(1)之间接有正反馈的微分驱动电路(4)。
上述的自激谐振式计算机开关电源中，微分驱动电路(4)包含微分电容C3、微分电阻R1、运算放大器IC1构成的微分电路，接在微分电路输出端的正相驱动电路和反相驱动电路。其中，正相驱动电路由放大器IC3、接在其输出端的驱动变压器T1构成，反相驱动电路由反相放大器IC2、接在其输出端的驱动变压器T2构成。
与现有技术比较，本实用新型由于采用的是自激谐振方式工作，通过一个微分驱动电路在达到谐振式开关电源的性能要求下，整个装置联接成一个闭环自激谐振回路，装置中没有其他振荡电路。解决了谐振式开关电源线路复杂，价格昂贵的问题。使得本实用新型具有电路简单可靠，成本低廉，体积小，实用效果好的特点，可以广泛应用于个人计算机上。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
附图1是本实用新型的电路结构框图；
附图2是本实用新型的电路原理图。
实施例：如图1所示，自激谐振式计算机开关电源的构成包括壳体、装置工作电源、桥式开关电路1，与桥式开关电路1输出相接的高频变压器3，与高频变压器3的次级绕组输出相接的整流输出电路5；其特征在于：在高频变压器3的初级绕组串接有一谐振电容2，在高频变压器3的次级绕组与与桥式开关电路1之间接有正反馈的微分驱动电路4。
图2所示的是本实用新型的一种具体实施方式，桥式开关电路1由功率开关三极管S1和S2、快速二极管D1和D2、分压电容C1和C2构成的半桥开关电路组成。谐振电容2与高频变压器3的初级绕组构成串联谐振回路，与桥式开关电路1的两个输出端相联作为其负载。微分驱动电路4由微分电容C3、微分电阻R1、运算放大器IC1构成的微分电路，以及接在微分电路输出端的正相驱动电路和反相驱动电路构成；其中，正相驱动电路由放大器IC3、接在其输出端的驱动变压器T1构成，反相驱动电路由反相放大器IC2、接在其输出端的驱动变压器T2构成。高频变压器3的输出信号通过微分电容C3、微分电阻R1和运算放大器IC1进行微分运算后同时输送到反相驱动电路IC2和正相驱动电路IC3进行放大，然后通过驱动变压器T1、T2输出到半桥开关电路1的两个功率开关三极管S1和S2的基极并控制其处于谐振开关模式。整流输出电路5由整流二极管D3、D4、滤波电感L1、滤波电容C4构成，为负载提供直流电源。由装置工作电源为桥式开关电路1提供Vcc工作电压和为运算放大器IC1、IC2、IC3提供工作电压。
装置上电后，由谐振电容2与高频变压器3的初级绕组构成的LC谐振回路产生的正弦波形经微分运算后发生90°位移，其过零点正好是LC谐振回路电流过零点，此信号经反相驱动电路IC2和正相驱动电路IC3放大整形后产生在LC谐振回路电流过零点开通和关断的谐振驱动信号，从而实现电路的自激谐振。
Claims (2)
1、自激谐振式计算机开关电源装置，它的构成包括壳体、装置工作电源、桥式开关电路(1)，与桥式开关电路(1)输出相接的高频变压器(3)，与高频变压器(3)的次级绕组输出相接的整流输出电路(5)；其特征在于：在高频变压器(3)的初级绕组串接有一谐振电容(2)，在高频变压器(3)的次级绕组与桥式开关电路(1)之间接有正反馈的微分驱动电路(4)。
2、根据权利要求1所述的自激谐振式计算机开关电源装置，其特征在于：微分驱动电路(4)包含微分电容C3、微分电阻R1、运算放大器IC1构成的微分电路，接在微分电路输出端的正相驱动电路和反相驱动电路；其中，正相驱动电路由放大器IC3、接在其输出端的驱动变压器T1构成，反相驱动电路由反相放大器IC2、接在其输出端的驱动变压器T2构成。
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