專利名稱：變壓器繞組電壓的微調(diào)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，尤其是一種使用于切換式電力轉(zhuǎn)換裝置中，用以調(diào)整切換式電力轉(zhuǎn)換裝置中的一主變壓器繞組的輸出電壓的微調(diào)電路。
背景技術(shù)：
變壓器具有一初級(jí)線圈與至少一次級(jí)線圈，用來(lái)作電力的轉(zhuǎn)換。通常，變壓器的初級(jí)線圈連接有一初級(jí)電路，次級(jí)線圈則連接有次級(jí)電路。初級(jí)電路的電力傳送到變壓器的初級(jí)線圈，變壓器將電力轉(zhuǎn)變成為磁力通過(guò)變壓器的鐵心傳送到變壓器的次級(jí)側(cè)，并于變壓器的次級(jí)線圈上轉(zhuǎn)換成為電力輸出。次級(jí)線圈上的電力，如電流或電壓，與線圈的匝數(shù)有關(guān)。所以，調(diào)整變壓器初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的匝數(shù)，即可以有效地在次級(jí)線圈上得到所要的輸出電壓或輸出電流。因此，通過(guò)調(diào)整變壓器初級(jí)線圈與多個(gè)次級(jí)線圈的匝數(shù)，即可以得到多個(gè)且不同電壓的輸出。
現(xiàn)今，在電子電路的應(yīng)用中，常需要使用高電功率且低電壓的輸出。所以，變壓器的次級(jí)線圈不能有太多的匝數(shù)，這會(huì)帶來(lái)一個(gè)匝數(shù)粒度(turnsgranularity)的問(wèn)題。設(shè)計(jì)變壓器的工程師通常會(huì)調(diào)整變壓器的匝數(shù)來(lái)改變不同的電壓輸出，不過(guò)這種方式無(wú)法完全地吻合所需的電壓。例如，當(dāng)電路分別需要8V與5V時(shí)，若是設(shè)計(jì)變壓器次級(jí)線圈2匝可以得到5V，則針對(duì)電路另一個(gè)8V的需求，則會(huì)因?yàn)榇渭?jí)線圈3匝得到過(guò)低的7.5V，次級(jí)線圈4匝得到過(guò)高的10V而無(wú)法有效地供應(yīng)。如此，若要得到8V的輸出，則設(shè)計(jì)變壓器的工程師需要繞3.2匝的次級(jí)線圈，此種方式在傳統(tǒng)變壓器上無(wú)法達(dá)成，而需要特殊的變壓器。特殊的變壓器具有通常體積大、昂貴，同時(shí)需要特殊的電磁組件，且無(wú)法立即可以購(gòu)得等缺點(diǎn)。
請(qǐng)參考圖4，為美國(guó)專利6,348,848號(hào)所揭露的具非整數(shù)圈繞阻(Factional-turn winding)變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。針對(duì)此問(wèn)題的另一對(duì)策，接受些微偏高的整數(shù)圈圈數(shù)比例，而使用電阻器件，如線性穩(wěn)壓器或電壓一時(shí)間乘積吸收器件(voltage-time eating means)、如可飽和電抗器，來(lái)降低因偏高圈數(shù)所導(dǎo)致的過(guò)高電壓，從而達(dá)到線路所需的繞組電壓。但是，無(wú)論電阻器件或可飽和電抗器都會(huì)在工作中發(fā)熱，因此此對(duì)策會(huì)導(dǎo)致額外功率損耗。圖5為美國(guó)專利6735094號(hào)所揭露的電源供應(yīng)器電路示意圖，圖中，電源供應(yīng)器使用飽和電抗器(Saturable Reactor)Lsat3、Lsat4來(lái)減弱變壓器1、2次級(jí)線圈N3、N4的輸出電壓。
圖6A所示為使用后置線性穩(wěn)壓器達(dá)到電阻器效果的電路示意圖。
圖6B圖為使用后置切換式穩(wěn)壓器達(dá)到同樣效果的電路示意圖。在圖6B圖中，切換式穩(wěn)壓器可以修正輸出電壓，并且改善熱與功率的損失。不過(guò)，價(jià)格貴、體積大及復(fù)雜的電路，使得切換式穩(wěn)壓器不被廣泛采納。
請(qǐng)參考圖7，為一具有多輸出的轉(zhuǎn)換器的電路示意圖。該具有多輸出的轉(zhuǎn)換器的電路文件由羅伯特貝爾(Robert Bell)于2001-02-01在EDN雜志公開(kāi)。在圖7中，羅伯特貝爾(Robert Bell)利用一差量變壓器來(lái)解決傳統(tǒng)變壓器的匝數(shù)粒度(turns granularity)的問(wèn)題。差量變壓器T2為一輔助變壓器其具有一初級(jí)線圈23T與一次級(jí)線圈10T。差量變壓器T2的初級(jí)線圈23T并聯(lián)耦接于主變壓器T1的次級(jí)線圈1T，并且，差量變壓器T2的次級(jí)線圈10T串聯(lián)耦接于主變壓器T1的另一次級(jí)線圈1T。如此差量變壓器T2的次級(jí)線圈10T用來(lái)修正主變壓器T1的另一輸出線圈1T的輸出電壓。
不過(guò)，差量變壓器存在有一個(gè)問(wèn)題，雖然差量變壓器T2的初級(jí)線圈23T實(shí)質(zhì)上沒(méi)有運(yùn)載輸出電流，所以能具有較多的匝數(shù)。但是，其次級(jí)線圈10T仍然載有輸出電流，所以不能有太多匝數(shù)，導(dǎo)致修正電壓的選擇范圍受到限制，使得傳統(tǒng)變壓器的匝數(shù)粒度(turns granularity)的問(wèn)題仍無(wú)法完全解決。
差量變壓器存在著另一個(gè)問(wèn)題，即由于一直流輸出電流流經(jīng)主變壓器T1的次級(jí)線圈1T所產(chǎn)生的電壓降，致使該線圈端點(diǎn)間的電壓一時(shí)間乘積(voltage-time product)不能為零。然而，因?yàn)椴盍孔儔浩鱐2的初級(jí)線圈23T并聯(lián)耦接于主變壓器T1的次級(jí)線圈1T，該非零的電壓-時(shí)間乘積將使差量變壓器的磁芯趨向飽和，為了避免飽和，則差量變壓器T2需有足夠大的初級(jí)線圈23T電阻及磁芯，因此差量變壓器T2的體積不會(huì)太小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，使用于電力轉(zhuǎn)換裝置中，用以調(diào)整其中的一主變壓器繞組的輸出電壓的方法，可以用來(lái)改善傳統(tǒng)變壓器的匝數(shù)粒度(turns granularity)的問(wèn)題，同時(shí)提供一簡(jiǎn)易且高效率的微調(diào)電路，用以動(dòng)態(tài)修正主變壓器的輸出電壓。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特點(diǎn)在于，用來(lái)減少一受治繞組的感應(yīng)電壓，包括有一附屬變壓器，具有一初級(jí)線圈與一次級(jí)線圈，該附屬變壓器的該初級(jí)線圈串聯(lián)連接于該受治繞組；及一電壓箝位器，通過(guò)一二極管連接于該附屬變壓器的該次級(jí)線圈；其中，當(dāng)一電流流過(guò)該受治繞組時(shí)，該附屬變壓器的該次級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)一電壓，該二極管耦接該電壓到該電壓箝位器。
本發(fā)明還提供一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特點(diǎn)在于，用來(lái)減少一受治繞組的感應(yīng)電壓，包括有一附屬變壓器，具有一初級(jí)線圈與一次級(jí)線圈，該附屬變壓器的該初級(jí)線圈串聯(lián)連接于該受治繞組；及一電壓箝位器，通過(guò)一電阻器與一二極管連接于該附屬變壓器的該次級(jí)線圈；其中，當(dāng)一電流流過(guò)該受治繞組時(shí)，該附屬變壓器的該次級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)一電壓，該二極管耦接該電壓，經(jīng)過(guò)該電阻器到該電壓箝位器。
上述變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特點(diǎn)在于，該電壓箝位器為一輸出濾波電容器，該輸出濾波電容器可儲(chǔ)存經(jīng)流過(guò)該受治繞組在經(jīng)過(guò)整流的電流，以建立一直流電壓。
上述變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特點(diǎn)在于，該電阻器為一可變電阻器，該電阻器的電阻值隨該直流電壓的大小而改變，當(dāng)直流電壓變高時(shí)，該電阻器的電阻值也變高，反之，直流電壓變低時(shí)，該電阻器的電阻值則變低。
上述變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特點(diǎn)在于，該電阻器為一控制電路，該控制電路根據(jù)該電壓箝位器的端電壓低或高于一目標(biāo)電位，進(jìn)而控制從該附屬變壓器的該次級(jí)線圈流到該電壓箝位器的電流的多寡。
本發(fā)明的功效，在于可以用來(lái)改善傳統(tǒng)變壓器的匝數(shù)粒度(turnsgranularity)的問(wèn)題，同時(shí)提供一簡(jiǎn)易且高效率的微調(diào)電路，用以動(dòng)態(tài)修正主變壓器的輸出電壓，可以省電，還因?yàn)橹髯儔浩骼@組的過(guò)剩電壓，會(huì)轉(zhuǎn)換成合適的量值，而順向傳送到輸出電路。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖1A為本發(fā)明的第一實(shí)施例電路示意圖；圖1B為本發(fā)明的第二實(shí)施例電路示意圖；圖1C為本發(fā)明的第三實(shí)施例電路示意圖；圖1D為本發(fā)明的第四實(shí)施例電路示意圖；圖2A為本發(fā)明的第二實(shí)施例電路示意圖；圖2B為本發(fā)明的第五實(shí)施例電路示意圖；圖2C為本發(fā)明的第六實(shí)施例電路示意圖；圖2D為本發(fā)明的第七實(shí)施例電路示意圖；圖3A為本發(fā)明的第八實(shí)施例電路示意圖；圖3B為本發(fā)明的第九實(shí)施例電路示意圖；圖3C為本發(fā)明的第十實(shí)施例電路示意圖；圖3D為本發(fā)明的第十一實(shí)施例電路示意圖；圖4為美國(guó)專利6,348,848號(hào)所揭露的具部分繞組變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為美國(guó)專利6735094號(hào)所揭露的電源供應(yīng)器電路示意圖；圖6A為使用后置線性穩(wěn)壓器達(dá)到調(diào)整效果的電路示意圖；圖6B為使用后置線性穩(wěn)壓器達(dá)到調(diào)整效果的電路示意圖；及圖7為一使用差量變壓器達(dá)到調(diào)整效果的電路示意圖。
其中，附圖標(biāo)記101主變壓器101a初級(jí)線圈101b次級(jí)線圈 101c另一次級(jí)線圈102附屬變壓器 102a初級(jí)線圈102b次級(jí)線圈 103二極管104輸出濾波電容器 105箝位二極管106固定電壓107稽納二極管201整流器 202第二輸出濾波電容
301電阻器302線性穩(wěn)壓電路303濾波電容具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1A，為本發(fā)明的第一實(shí)施例電路示意圖，此電路實(shí)為一先前技術(shù)的變體。圖1A中，主變壓器101具有一初級(jí)線圈101a、一次級(jí)線圈101b及另一次級(jí)線圈101c。在此，次級(jí)線圈101b為一需要整治的繞組(受治繞組)，存在匝數(shù)粒度(turns granularity)的問(wèn)題。一附屬變壓器102，具有一初級(jí)線圈102a與一次級(jí)線圈102b，該附屬變壓器102的該初級(jí)線圈102a串聯(lián)連接于該主變壓器101的受治繞組101b。附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a與次級(jí)線圈102b串聯(lián)連接，以形成一差量變壓器的次級(jí)線圈跨接于受治繞組101b。一相當(dāng)于繞阻101b端點(diǎn)電壓的一部分的修正電壓將感應(yīng)到繞組102a兩端。一二極管103通過(guò)初級(jí)線圈102a連接于受治繞組101b，受治繞組101b上的輸出電壓通過(guò)初級(jí)線圈102a兩端的修正電壓調(diào)整后，再由二極管103傳送到一輸出濾波電容器104。此時(shí)，受治繞組101b上因粒度問(wèn)題所引起的過(guò)剩電壓已由繞阻102a兩端的修正電壓所抵銷(xiāo)，粒度問(wèn)題因而解決。
請(qǐng)參考圖B，為本發(fā)明的第二實(shí)施例電路示意圖。圖1B中，主變壓器101與附屬變壓器102與圖1A中所示的相同，不過(guò)，附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a與次級(jí)線圈102b不是以串聯(lián)連接力式連接，而是將附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b改為串聯(lián)連接一箝位二極管105，次級(jí)線圈102b通過(guò)箝位二極管105跨接于輸出濾波電容器104。受治繞組101b上的輸出電壓通過(guò)初級(jí)線圈102a、二極管103傳送到輸出濾波電容器104。當(dāng)輸出電流流過(guò)附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a，則在附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生一電壓而輸出一二次電流。該二次電流通過(guò)箝位二極管105流到輸出濾波電容器104。二極管103與箝位二極管105的陰極端相連接，都是順偏，所以陽(yáng)極端的電位也相近。
因此本實(shí)施例在操作上就一如把該陽(yáng)極端連在一起，也就是跟圖1A一樣，在初級(jí)線圈102a兩端的修正電壓，可通過(guò)改變附屬變壓器102的線圈匝數(shù)比來(lái)調(diào)整，一如差量變壓器。但是跟差量變壓器不同，當(dāng)流經(jīng)二極管103的輸出電流停止時(shí)箝位二極管105也進(jìn)入截止，此時(shí)附屬變壓器102即跳離負(fù)載電路。當(dāng)附屬變壓器102跳離負(fù)載電路后，線圈上的電壓可自由反馳(Flyback)，鐵心中的磁通量也會(huì)自然地卸除。
請(qǐng)參考圖1C，為本發(fā)明的第三實(shí)施例電路示意圖。圖1C與圖1B所示相近，不同處僅在附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b連接于一固定電壓106，而非輸出濾波電容器104。當(dāng)輸出電流流過(guò)附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a，則在附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生一電壓。該電壓通過(guò)該箝位二極管105，而受到該固定電壓106的限制。該電壓的電壓值為箝位二極管105的壓降與該固定電壓106的加總。該電壓會(huì)根據(jù)附屬變壓器102的線圈匝數(shù)比反射到附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a。通過(guò)此種連接關(guān)系可以得知，改變附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a的電壓就可以調(diào)整受治繞組101b上的輸出電壓，而附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a的電壓決定于箝位二極管105的壓降、該固定電壓106的電壓值及附屬變壓器102的線圈匝數(shù)比。如此，本發(fā)明可以通過(guò)改變附屬變壓器102的線圈匝數(shù)比來(lái)修正受治繞組101b上的輸出電壓，以達(dá)到所需的電壓?；騽t，本發(fā)明也可以動(dòng)態(tài)地改變固定電壓106的電壓值來(lái)達(dá)到上述相同的果效。
請(qǐng)參考圖1D，為本發(fā)明的第四實(shí)施例電路示意圖。圖1D與圖1C所示相近，不同處僅在于使用一稽納二極管107取代該固定電壓106，同時(shí)，其操作方式及原理都與圖1C圖所述相同。
請(qǐng)參考圖2A，與圖1B相同，輸出濾波電容器104上的電壓主要由受治繞組101b上的輸出電壓供應(yīng)，輸出濾波電容器104可作為一電壓箝位器之用。附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b會(huì)串接于箝位二極管105，并與箝位二極管105同時(shí)跨接于輸出濾波電容器104。附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b即通過(guò)箝位二極管105獲取輸出濾波電容器104上的電壓，并將該獲取到的電壓反射到附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a，附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a上的電壓即可以用來(lái)削減受治繞組101b上過(guò)剩的輸出電壓。
請(qǐng)參考圖2B，為本發(fā)明的第五實(shí)施例電路示意圖。在圖2B中，附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b的一端串接于箝位二極管105，然后連接到輸出濾波電容器104，另一端則連接到主變壓器101的另一次級(jí)線圈101c。附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b因而被箝制于一電壓，其值為輸出濾波電容器104上的電壓值減去另一次級(jí)線圈101c上的電壓值(其中箝位二極管105的電壓降較低，一般可以忽略)。本實(shí)施例除了可以解決主變壓器101的匝數(shù)粒度(turnsgranularity)的問(wèn)題外，還可以在當(dāng)主變壓器101的另一次級(jí)線圈101c需要額外的負(fù)載以平衡各輸出組別之間的負(fù)載量時(shí)，轉(zhuǎn)移所需的負(fù)載電流以達(dá)致改善電壓交互調(diào)整率(cross-regulation)之用。
請(qǐng)參考圖2C，為本發(fā)明的第六實(shí)施例電路示意圖。在圖2C中，一整流器201將主變壓器101的另一次級(jí)線圈101c上的交流電壓整流成直流電壓，直流電壓輸出到一二次電路。該二次電路連接有一第二輸出濾波電容202，第二輸出濾波電容202作為一電壓箝位器之用。附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b會(huì)串接于箝位二極管105，并與箝位二極管105同時(shí)跨接于第二輸出濾波電容202。附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b上的電壓通過(guò)箝位二極管105以取得第二輸出濾波電容202上的電壓。如此，本實(shí)施例除了可以解決主變壓器101的匝數(shù)粒度(turns granularity)的問(wèn)題外，還可以在當(dāng)二次電路需要額外的電力供應(yīng)以平衡各輸出組別之間的負(fù)載量時(shí)，轉(zhuǎn)移所需的負(fù)載電流以達(dá)到改善電壓交互調(diào)整率(cross-regulation)之用。
請(qǐng)參考圖2D，為本發(fā)明的第七實(shí)施例電路示意圖。在圖2D中，附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b會(huì)串接于箝位二極管105，并與箝位二極管105同時(shí)跨接于主變壓器101的受治繞組101b與第二輸出濾波電容202。附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b因而被箝制于一電壓，其值為第二輸出濾波電容202上的電壓值減去主變壓器101的受治繞組101b上的電壓值(其中箝位二極管105的電壓降較低，一般可以忽略)。如此，本實(shí)施例除了可以解決主變壓器101的匝數(shù)粒度(turns granularity)的問(wèn)題外，還可以在當(dāng)主變壓器101的受治繞組101b需要額外的電力供應(yīng)，以平衡各輸出組別之間的負(fù)載量時(shí)，轉(zhuǎn)移所需的負(fù)載電流以達(dá)到改善電壓交互調(diào)整率(cross-regulation)之用。
請(qǐng)參考圖3A，為本發(fā)明的第八實(shí)施例電路示意圖。在圖3A中，一電阻器301串接于附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b與箝位二極管105，并與次級(jí)線圈102b、箝位二極管105同時(shí)跨接于輸出濾波電容104。當(dāng)有電流流過(guò)電阻器301時(shí)，電阻器301會(huì)展開(kāi)一電位差。電阻器301上的電位差提高跨于次級(jí)線圈102b上的電壓，而反射到初級(jí)線圈102a上。而初級(jí)線圈102a的電壓會(huì)抵銷(xiāo)主變壓器101的受治繞組101b的感應(yīng)電壓，使得輸出濾波電容104上的電壓降低。因此，本發(fā)明得以改變電阻器301的電阻值以調(diào)整輸出電壓。
該電阻器301可為一可變電阻器，該電阻器301的電阻值隨輸出濾波電容104上的直流電壓的大小而改變，當(dāng)直流電壓趨高時(shí)，該電阻器的電阻值也變高，反之，直流電壓趨低時(shí)，該電阻器的電阻值則變低。該電阻器可為一控制電路，被包括在一控制系統(tǒng)中，根據(jù)該輸出電壓的大小而改變其電阻特性，從而控制該附屬變壓器的該次級(jí)線圈的電壓箝位，用來(lái)自動(dòng)調(diào)整電壓的輸出。
請(qǐng)參考圖3B，為本發(fā)明的第九實(shí)施例電路示意圖。第九實(shí)施例使用一線性穩(wěn)壓電路302來(lái)取代第八實(shí)施例中的電阻器301(圖3A所示)。一線性穩(wěn)壓電路302具有一輸出端、一輸入端及一接地端。線性穩(wěn)壓電路302的輸入端串接于附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b與箝位二極管105。一濾波電容303跨接于輸入端，濾波電容303為非必要的(以虛線表示)，僅于配合一般通用線性穩(wěn)壓IC如78XX系列時(shí)才需要使用。線性穩(wěn)壓電路302的輸出端連接于輸出濾波電容104，線性穩(wěn)壓電路302的接地端連接于一參考電位。所以，線性穩(wěn)壓電路302可以檢測(cè)輸出電壓，當(dāng)輸出電壓低于一目標(biāo)電壓，則線性穩(wěn)壓電路302會(huì)導(dǎo)通從次級(jí)線圈102b輸出的電流到輸出濾波電容104。此時(shí)線性穩(wěn)壓電路302的工作原理與電阻器301在低阻值時(shí)相同。同時(shí)，附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a與次級(jí)線圈102b上的電壓也會(huì)下降。如此，主變壓器101的受治繞組101b的感應(yīng)電壓會(huì)受到較少整治而輸出濾波電容104上的電壓會(huì)增加。
反之，線性穩(wěn)壓電路302檢測(cè)到的輸出電壓高于該目標(biāo)電壓，則線性穩(wěn)壓電路302會(huì)截止從次級(jí)線圈102b輸出的電流到輸出濾波電容104。此時(shí)線性穩(wěn)壓電路302的工作原理與電阻器301于高阻值時(shí)相同。同時(shí)，附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a與次級(jí)線圈102b上的電壓將會(huì)上升。如此，主變壓器101的受治繞組101b的感應(yīng)電壓會(huì)受到較強(qiáng)整治而輸出濾波電容104上的電壓會(huì)減少。綜上所述，設(shè)定線性穩(wěn)壓電路302中的目標(biāo)電壓的大小即可以調(diào)整輸出濾波電容104上的電壓。
在本實(shí)施例使用的電路結(jié)構(gòu)中，線性穩(wěn)壓電路302所調(diào)整的只是輸入/輸出電位差與及輸出電流的一部份。所以，線性穩(wěn)壓電路302的功率損耗，會(huì)比圖6A所示的傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓器低。
請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3B，下面的各個(gè)表達(dá)式可以表示本實(shí)施例使用線性穩(wěn)壓電路302的優(yōu)點(diǎn)
V_102a＝V1-V2……(1)在公式(1)中，V1為主變壓器101的受治繞組101b上的感應(yīng)電壓；V_102a為附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a上的修正電壓；V2為來(lái)自受治繞阻101b、經(jīng)該修正電壓整治后的所需電壓。
V_102b＝K*V_102a＝K*(V1-V2)……(2)在公式(2)中，K為附屬變壓器102的匝數(shù)比；V_102b為附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b上的電壓。
I_102b＝I_102a/K……(3)在公式(3)中，I_102a與I_102b分別為流過(guò)附屬變壓器102的初級(jí)線圈102a與次級(jí)線圈102b的電流。
線性穩(wěn)壓電路302工作所消耗的功率P_302可由下面公式(4)得到P_302＝V_302*I_302……(4)在公式(4)中，V_302為線性穩(wěn)壓電路302的輸入端與輸出端間的電位差；I_302為從線性調(diào)整電路302輸入端流到輸出端的電流，其值等于流過(guò)附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b的電流I_102b。
忽略箝位二極管105的壓降可將公式(4)改寫(xiě)為公式(5)P_302＝(V_102b-V2)*I_102b……(5)配合公式(1)、(2)、(3)，可將公式(5)改寫(xiě)為公式(6)P_302＝(K*(V1-V2)-V2)*(I_102a/K)＝(V1-V2)*I_102a-V2*I_102a/K……(6)在公式(6)中的前項(xiàng)，(V1-V2)*I_102a為一傳統(tǒng)線性穩(wěn)壓電路的功率損耗，而其后項(xiàng)為一負(fù)值顯示本實(shí)施例對(duì)于傳統(tǒng)穩(wěn)壓電路于功耗的減省。
若將附屬變壓器102的匝數(shù)比K設(shè)定于一臨界值，為1/(V1/V2-1)，則線性穩(wěn)壓電路302的功率損耗P_302為零。此為線性穩(wěn)壓電路302沒(méi)有任何內(nèi)部壓降下的極端情況，只有此時(shí)該穩(wěn)壓電路再無(wú)內(nèi)部壓降可供調(diào)節(jié)，因而沒(méi)有調(diào)整輸出電壓的動(dòng)態(tài)空間。所以該K值的設(shè)定，應(yīng)充分高于該臨界值。然而，穩(wěn)壓電路302的功率損耗，始終比傳統(tǒng)的線性穩(wěn)壓器為低。
請(qǐng)參考圖3C與圖3D所示，分別為本發(fā)明的第十實(shí)施例電路示意圖與第十一實(shí)施例電路示意圖。第十實(shí)施例中附屬變壓器102的次級(jí)線圈102b一端串接于箝位二極管105與一電阻器301，然后連接到輸出濾波電容器104，另一端則連接到主變壓器101的另一次級(jí)線圈101c。第十一實(shí)施例則由線性穩(wěn)壓電路302取代電阻器301。在第十實(shí)施例與第十一實(shí)施例中，當(dāng)主變壓器101的另一次級(jí)線圈101c需要額外的負(fù)載量時(shí)，這些實(shí)施例也可以從其它輸出組別轉(zhuǎn)移所需的負(fù)載電流以作改善電壓交互調(diào)整率(cross-regulation)之用。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特征在于，用來(lái)減少一受治繞組的感應(yīng)電壓，包括有一附屬變壓器，具有一初級(jí)線圈與一次級(jí)線圈，該附屬變壓器的該初級(jí)線圈串聯(lián)連接于該受治繞組；及一電壓箝位器，通過(guò)一二極管連接于該附屬變壓器的該次級(jí)線圈；其中，當(dāng)一電流流過(guò)該受治繞組時(shí)，該附屬變壓器的該次級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)一電壓，該二極管耦接該電壓到該電壓箝位器。
2.一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特征在于，用來(lái)減少一受治繞組的感應(yīng)電壓，包括有一附屬變壓器，具有一初級(jí)線圈與一次級(jí)線圈，該附屬變壓器的該初級(jí)線圈串聯(lián)連接于該受治繞組；及一電壓箝位器，通過(guò)一電阻器與一二極管連接于該附屬變壓器的該次級(jí)線圈；其中，當(dāng)一電流流過(guò)該受治繞組時(shí)，該附屬變壓器的該次級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)一電壓，該二極管耦接該電壓，經(jīng)過(guò)該電阻器到該電壓箝位器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特征在于，該電壓箝位器為一輸出濾波電容器，該輸出濾波電容器可儲(chǔ)存經(jīng)流過(guò)該受治繞組在經(jīng)過(guò)整流的電流，以建立一直流電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特征在于，該電阻器為一可變電阻器，該電阻器的電阻值隨該直流電壓的大小而改變，當(dāng)直流電壓變高時(shí)，該電阻器的電阻值也變高，反之，直流電壓變低時(shí)，該電阻器的電阻值則變低。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，其特征在于，該電阻器為一控制電路，該控制電路根據(jù)該電壓箝位器的端電壓低或高于一目標(biāo)電位，進(jìn)而控制從該附屬變壓器的該次級(jí)線圈流到該電壓箝位器的電流的多寡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種變壓器繞組電壓的微調(diào)電路，調(diào)整電力轉(zhuǎn)換裝置中的主變壓器繞組的輸出電壓，改善傳統(tǒng)變壓器的匝數(shù)粒度的問(wèn)題，微調(diào)電路包括有附屬變壓器，具有初級(jí)線圈與次級(jí)線圈，附屬變壓器的初級(jí)線圈串聯(lián)于主變壓器繞組；及箝位電壓，通過(guò)二極管連接于附屬變壓器的次級(jí)線圈；其中，當(dāng)電流流過(guò)主變壓器繞組時(shí)，附屬變壓器的初級(jí)線圈會(huì)感應(yīng)比例于箝位電壓的修正電壓，修正主變壓器的輸出電壓。修正電壓的強(qiáng)度可通過(guò)附屬變壓器的初次級(jí)圈數(shù)比而調(diào)整，而且本微調(diào)電路還包括串接于箝位電壓的電阻，修正電壓的強(qiáng)度可通過(guò)電阻的阻值而調(diào)整。
文檔編號(hào)H02P13/12GK101072010SQ20061007853
公開(kāi)日2007年11月14日 申請(qǐng)日期2006年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月8日
發(fā)明者張志雄 申請(qǐng)人:栢怡國(guó)際股份有限公司