專利名稱：電子變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子變壓器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子變壓器大多在橋式整流后設(shè)置有濾波電容，既增加了變壓器的成本和空間，還消耗額外的電能，降低了變壓器的功率。此外，過去的電子變壓器為了保證開關(guān)晶體管Q1、Q2的工作狀態(tài)，保護(hù)其不被擊穿，需要在該開關(guān)晶體管Q1、Q2的基極或其他部位增加不少保護(hù)元件，而且，現(xiàn)有的輸出短路保護(hù)電路是在變壓器線圈T3上增加一個(gè)繞組用以采樣，并配置可控硅等復(fù)雜電路才能實(shí)現(xiàn)該功能，這些都會(huì)造成變壓器成本的提高。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)越、安全可靠的電子變壓器。該變壓器可以輸出不同電壓的高頻交流電。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電子變壓器，它包括由電容C1、變壓器T1及電容C2組成的EMI濾波器，該EMI濾波器連接橋式整流電路D1-D4，其特征在于它還包括一個(gè)與橋式整流電路D1-D4輸出端連接的電壓饋電半橋式逆變電路。另外，在所述的電壓饋電半橋式逆變電路中，開關(guān)晶體管Q1、Q2位于該橋路的有源側(cè)，由電容C3、C4組成無源支路，變壓器T3則連接在橋路中有源支路和無源支路的兩個(gè)中間點(diǎn)之間；由電阻R1、電容C5和雙向二極管DB3組成半橋式逆變電路的啟動(dòng)電路；開關(guān)晶體管Q1、Q2的基極分別連接脈沖變壓器T2的兩個(gè)次級(jí)繞組T2b和T2c，脈沖變壓器T2的初級(jí)繞組T2a連接變壓器T3的初級(jí)；變壓器T3的次級(jí)為輸出端。
本實(shí)用新型的電子變壓器結(jié)構(gòu)獨(dú)特，設(shè)計(jì)合理，采用電壓饋電半橋式逆變電路無須使用濾波電容即能夠有效地實(shí)現(xiàn)整流功能，從而降低了產(chǎn)品功耗，結(jié)構(gòu)的簡化也令使用和維修更加可靠方便。對(duì)于開關(guān)晶體管Q1、Q2的保護(hù)，本實(shí)用新型通過調(diào)整變壓器T2各繞組的匝數(shù)和電感量來使開關(guān)晶體管Q1、Q2工作在最佳狀態(tài)，無須保護(hù)元件即可使開關(guān)晶體管Q1、Q2穩(wěn)定持久的工作。本實(shí)用新型還設(shè)置了輸出短路保護(hù)電路，僅用簡單的元件即可完成短路保護(hù)功能。在變壓器T3的初、次極之間跨接兩串聯(lián)電容C6、C7，從而提升了EMI效果，滿足了EMI測試要求。


附圖是本實(shí)用新型電子變壓器的電路示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
本實(shí)用新型的電路請(qǐng)參閱附圖圖中，由電容C1、變壓器T1及電容C2組成的EMI濾波器，該EMI濾波器連接橋式整流電路D1-D4，該電子變壓器包括一個(gè)電壓饋電半橋式逆變電路(圖中虛線框內(nèi))，其中開關(guān)晶體管Q1、Q2位于該橋路的有源側(cè)，由電容C3、C4組成無源支路，變壓器T3則連接在橋路中有源支路和無源支路的兩個(gè)中間點(diǎn)之間，由電阻R1、電容C5和雙向二極管DB3組成半橋式逆變電路的啟動(dòng)電路。其中開關(guān)晶體管Q1、Q2既是振蕩電路中的重要元件，同時(shí)又兼作功率開關(guān)。
交流電源通過由電容C1、變壓器T1及電容C2組成的EMI濾波器，對(duì)射頻干擾產(chǎn)生抑制，再經(jīng)過橋式整流電路D1-D4為所述的電壓饋電半橋式逆變電路提供直流電源。
當(dāng)給本實(shí)用新型的電子變壓器加電后，流經(jīng)電阻R1的電流對(duì)啟動(dòng)電容C5充電，當(dāng)電容C5兩端電壓升高到雙向二極管DB3的轉(zhuǎn)折電壓(約35V)值后，該雙向二極管DB3雪崩走穿，電容C5則通過Q2的基極-發(fā)射極網(wǎng)絡(luò)放電，Q2因正向偏置而導(dǎo)通，在Q2通電期間，電流路徑為VDD→C3→T3初級(jí)→T2a→Q2→地。Q2的集電極電流的瞬時(shí)變化，通過T2a在T2兩個(gè)次級(jí)繞組T2b和T2c兩端產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電勢(shì)，其結(jié)果是使得Q2的基極電位升高，其基極電流和集電極電流進(jìn)一步增大，連鎖式的正反饋立即使Q2達(dá)到飽和和導(dǎo)通狀態(tài)，啟動(dòng)電路提供一個(gè)外部觸發(fā)信號(hào)，振蕩的建立與維持則借助于變壓器T2繞組之間的耦合，產(chǎn)生正反饋來實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)Q2達(dá)到飽和后，各個(gè)繞組中的感應(yīng)電勢(shì)為零，Q2基極電位呈下降趨勢(shì)，這樣，Q2基極電位下降，而Q1基極電位升高，這種連鎖式的正反饋迅速使Q2退出飽和躍變到截止?fàn)顟B(tài)，而Q1則由截止躍變到飽和導(dǎo)通，在Q1飽和導(dǎo)通時(shí)，電流路徑為Q1→T2a→T3初級(jí)→C4→地。當(dāng)脈沖變壓器T2磁芯進(jìn)入飽和之后，連鎖式的正反饋很快又使得Q2再次的飽和導(dǎo)通，而Q1由導(dǎo)通躍變?yōu)榻刂埂Ｈ绱酥芏鴱?fù)始，而Q1和Q2的輪流導(dǎo)通，使變壓器T3初級(jí)的電流方向不斷改變。變化的電流通過變壓器T3耦合到次級(jí)，帶動(dòng)燈具等負(fù)載，通過改變變壓器T3的初級(jí)匝數(shù)比，可以輸出不同電壓的高頻交流電。
另外，本實(shí)用新型電路簡單，過去的電子變壓器為了保證開關(guān)晶體管Q1、Q2的工作狀態(tài)，保護(hù)其不被擊穿，需要在該開關(guān)晶體管Q1、Q2的基極或其他部位增加不少保護(hù)元件，本實(shí)用新型則通過調(diào)整變壓器T2各繞組的匝數(shù)和電感量來使開關(guān)晶體管Q1、Q2工作在最佳狀態(tài)，無須保護(hù)元件。
本實(shí)用新型具有輸出短路保護(hù)功能，過去的輸出短路保護(hù)電路是在變壓器線圈T3上增加一個(gè)繞組用以采樣，并配置可控硅等復(fù)雜電路才能實(shí)現(xiàn)該功能，在本實(shí)用新型中，所述的電子變壓器還包括一個(gè)短路保護(hù)電路，即在開關(guān)晶體管Q2的發(fā)射極連接采樣電阻R3，開關(guān)晶體管Q2的發(fā)射極還通過二極管D5連接電阻R4、R5，在電阻R4、R5兩端并接濾波電容C8，晶體管Q3的基極與電阻R4、R5之間的接點(diǎn)連接，晶體管Q3的發(fā)射極連接電容C5。所述的短路保護(hù)電路采用從開關(guān)晶體管Q2發(fā)射極電阻采樣方式，僅用簡單的元件即可完成短路保護(hù)功能。其工作原理是當(dāng)變壓器T3輸出短路時(shí)，開關(guān)晶體管Q2發(fā)射極電流迅速增大，電阻R3兩端壓降增大，A點(diǎn)電位升高，當(dāng)升高到二極管D5的導(dǎo)通電壓后，二極管D5中產(chǎn)生電流，此電流經(jīng)過二極管D5整流和電容C8濾波后加到開關(guān)晶體管Q3的基極，當(dāng)電壓達(dá)到該開關(guān)晶體管Q3的導(dǎo)通電壓后，三極管Q3導(dǎo)通，從而將雙向二極管DB3接地，使振蕩電路停止工作。此外，調(diào)節(jié)電阻R4和R5可調(diào)節(jié)該短路保護(hù)電路的靈敏度。
該電子變壓器在變壓器線圈T3的初次極間跨接有兩個(gè)串聯(lián)電容C6、C7，從而提升了EMI效果，滿足了EMI測試要求，提高了耐壓要求。
權(quán)利要求1.一種電子變壓器，它包括由電容(C1)、變壓器(T1)及電容(C2)組成的EMI濾波器，該EMI濾波器連接橋式整流電路(D1-D4)，其特征在于它還包括一個(gè)與橋式整流電路(D1-D4)輸出端連接的電壓饋電半橋式逆變電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子變壓器，其特征在于在所述的電壓饋電半橋式逆變電路中，開關(guān)晶體管(Q1、Q2)位于該橋路的有源側(cè)，由電容(C3、C4)組成無源支路，變壓器(T3)則連接在橋路中有源支路和無源支路的兩個(gè)中間點(diǎn)之間；由電阻(R1)、電容(C5)和雙向二極管(DB3)組成半橋式逆變電路的啟動(dòng)電路；開關(guān)晶體管(Q1、Q2)的基極分別連接脈沖變壓器(T2)的兩個(gè)次級(jí)繞組(T2b)和(T2c)，脈沖變壓器(T2)的初級(jí)繞組(T2a)連接變壓器(T3)的初級(jí)；變壓器(T3)的次級(jí)為輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子變壓器，其特征在于所述的電子變壓器還包括一個(gè)短路保護(hù)電路，即在開關(guān)晶體管(Q2)的發(fā)射極連接采樣電阻(R3)，開關(guān)晶體管(Q2)的發(fā)射極還通過二極管(D5)連接電阻(R4、R5)，在電阻(R4、R5)兩端并接濾波電容(C8)，晶體管(Q3)的基極與電阻(R4、R5)之間的接點(diǎn)連接，晶體管(Q3)的發(fā)射極連接電容(C5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子變壓器，其特征在于所述的電子變壓器在變壓器(T3)的初、次極間跨接有兩個(gè)串聯(lián)電容(C6、C7)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電子變壓器。它包括由電容C1、變壓器T1及電容C2組成的EMI濾波器，該EMI濾波器連接橋式整流電路D1－D4，其特征在于它還包括一個(gè)與橋式整流電路D1－D4輸出端連接的電壓饋電半橋式逆變電路。本實(shí)用新型的電子變壓器結(jié)構(gòu)獨(dú)特，設(shè)計(jì)合理，采用電壓饋電半橋式逆變電路無須使用濾波電容即能夠有效地實(shí)現(xiàn)整流功能，從而降低了產(chǎn)品功耗，本實(shí)用新型還設(shè)置了獨(dú)特的開關(guān)晶體管保護(hù)電路和輸出短路保護(hù)電路，結(jié)構(gòu)的簡化令使用和維修更加可靠方便。
文檔編號(hào)H02M1/12GK2660780SQ20032010352
公開日2004年12月1日 申請(qǐng)日期2003年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月24日
發(fā)明者鄭清吉 申請(qǐng)人:鄭清吉