專利名稱：帶有為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器饋電的輔助電路的開關(guān)電源部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一用于由一未調(diào)節(jié)的輸入電壓獲得一可調(diào)輸出電壓的開關(guān)電源部件，該部件具有一個(gè)包括一個(gè)初級(jí)線圈、一個(gè)次級(jí)線圈和一輔助線圈的變壓器，其初級(jí)線圈由輸入電壓通過一個(gè)電子開關(guān)和一個(gè)控制電子開關(guān)的可控時(shí)鐘脈沖發(fā)生器輸入一時(shí)鐘脈沖電流。輔助線圈構(gòu)成時(shí)鐘脈沖發(fā)生器的電流饋電的一部分，此外，在啟動(dòng)開關(guān)電源部件時(shí)，為把脈沖發(fā)生器置入工作狀態(tài)，設(shè)置了一個(gè)由輸入電壓饋電的作為恒定電流電路的輔助電路，該輔助電路含有一個(gè)為脈沖發(fā)生器饋電的三極管和一個(gè)前置于其控制極的位于輸入電壓端的由一個(gè)Z-二極管和一個(gè)電阻組成的分配電路。
在DE402957A1文獻(xiàn)中對(duì)這種形式的開關(guān)電源部件作了記載。這里記載的三極管是一種自導(dǎo)電的N-通道場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管，其中由Z-二極管和電阻組成的分配電路與場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管的負(fù)載側(cè)串聯(lián)。
本發(fā)明的目的在于，即使當(dāng)開關(guān)電源部件用于一大范圍的允許輸入電壓時(shí)，也能使開關(guān)電源部件的功率損失保持最小。尤其要求開關(guān)電源部件能夠以1∶10的比例處理輸入電壓。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，上述三極管為一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管，它可由一個(gè)用于斷路的三極管封鎖，該用于切斷電路的三極管可由時(shí)鐘脈沖發(fā)生器的輸出端在出現(xiàn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)進(jìn)行控制。
由于上述分配電路前置于場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管的控制極，因此可為Z-二極管和前置于其的電阻設(shè)置一個(gè)很低的功率。此外，借助輔助電路的自動(dòng)停止工作，利用用于斷路的晶體三極管，只需在必需的時(shí)間范圍使輔助電路工作。
已公知，可通過一個(gè)三極管實(shí)現(xiàn)恒定電流源，一個(gè)由Z-二極管和電阻組成的分配電路前置于該三極管的基極。由于場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管的控制功率比其它類型的三極管小很多，因此可明顯降低分配電路的功率損失(參照DE-書“半導(dǎo)體電路技術(shù)”Tietze/Schenk，Springer-出版社第10次版本，1993年第59至61頁)。
此外已知，在開關(guān)電源部件中，在啟動(dòng)后出現(xiàn)的時(shí)鐘脈沖可用作使輔助電路停止工作的信號(hào)(日本專利摘要E784，1989 Vol.13/Nr.298)。與之相比，在本發(fā)明的一實(shí)施形式中，一個(gè)二極管和一個(gè)電阻前置于用于切斷電路的三極管的基極，利用該二極管可對(duì)一電容器充電。由此可達(dá)到以下效果，即不是時(shí)鐘脈沖本身，而是其數(shù)量和幅度被測(cè)量，因此可通過適當(dāng)測(cè)量由二極管充電的電容器，使得輔助電路在開關(guān)電源部件的輸出端受到干擾或過載時(shí)被延遲接通，以便重新啟動(dòng)開關(guān)電源部件。
以下將結(jié)合附圖所示實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。


圖1以簡(jiǎn)圖形式示出了一開關(guān)電源部件1，該開關(guān)電源部件用于由一個(gè)未調(diào)節(jié)的輸入電壓U1獲得一可調(diào)輸出電壓U2。一變壓器2具有一初級(jí)線圈3、一次級(jí)線圈4和一輔助線圈5。一電子開關(guān)6與初級(jí)線圈3串聯(lián)，由時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7對(duì)電子開關(guān)6進(jìn)行控制。位于開關(guān)電源部件1次級(jí)側(cè)的運(yùn)算放大器8將輸出電壓U2與一個(gè)參照電壓進(jìn)行比較并為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7增加適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)。由此調(diào)節(jié)由時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7提供給電子開關(guān)6的控制脈沖的脈沖占空因數(shù)。一光電耦合器9用于對(duì)位于開關(guān)電源部件1的次級(jí)側(cè)的運(yùn)算放大器8和位于其初級(jí)側(cè)的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7實(shí)行電氣絕緣。
時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7具有一自身的電流饋電電路，它除包括上述輔助線圈5之外，還包括其它器件。圖中舉例示出了一個(gè)二極管10和一個(gè)充電電容器11。在開關(guān)電源部件1的穩(wěn)定運(yùn)行方式中，由該饋電電路為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7饋電。
在啟動(dòng)開關(guān)電源部件時(shí)，如果將開關(guān)電源部件1置于輸入電壓U1，電子開關(guān)6在開始時(shí)被封鎖，這是因?yàn)檩o助線圈5還沒有為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7饋電。一個(gè)直接由輸入電壓U1饋電的輔助電路12使時(shí)鐘脈沖發(fā)生器開始工作并控制電子開關(guān)6。
圖中虛線框內(nèi)的輔助電路12是一恒定電流源，因此它能從完全不同的輸入電壓U1獲得時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7所需的工作能量。這是由一個(gè)與限流電阻15和16串聯(lián)的場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管13實(shí)現(xiàn)的。為場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管13的控制極14配置了一個(gè)分配電路，該分配電路包括一個(gè)用作參照的Z-二極管17和一個(gè)電阻18。盡管該分配電路直接位于輸入電壓U1端，但它可為場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管13提供其所需的極小的控制能量，因此能夠以最小的功率損失工作。
為進(jìn)一步降低輔助電路的能量損失，采取自動(dòng)切斷輔助電路12的措施。為此采用了一個(gè)斷路三極管20，當(dāng)在與電子開關(guān)6相連的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7的輸出端出現(xiàn)如圖所示的時(shí)鐘脈沖時(shí)，斷路三極管20立即使場(chǎng)效應(yīng)三極管12的控制電極14短路。因此保證了時(shí)鐘脈沖發(fā)生器7無干擾地過渡到穩(wěn)定持續(xù)工作狀態(tài)。
一個(gè)由一個(gè)二極管和一個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路前置于斷路三極管20的基極，其中一電容器21可通過該二極管充電。該電路確定在給定幅度下釋放斷路三極管20并由此封鎖場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管13的時(shí)鐘脈沖順序。
權(quán)利要求
1.一種用于由一未調(diào)節(jié)的輸入電壓(U1)獲得一可調(diào)輸出電壓(U2)的開關(guān)電源部件(1)，所述開關(guān)電源部件具有一個(gè)包括一初級(jí)線圈(3)、一個(gè)次級(jí)線圈(4)和一個(gè)輔助線圈(5)的變壓器(2)，其初級(jí)線圈(3)由輸入電壓(U1)通過一個(gè)電子開關(guān)(6)和一個(gè)控制電子開關(guān)(6)的可控時(shí)鐘脈沖發(fā)生器(7)輸入一時(shí)鐘脈沖電流，輔助線圈(5)構(gòu)成時(shí)鐘脈沖發(fā)生器(7)的電流饋電部分，此外還設(shè)置了一個(gè)由輸入電壓(U1)饋電的作為恒定電流電路的輔助電路(12)，用于在開啟開關(guān)電源部件(1)時(shí)將時(shí)鐘脈沖發(fā)生器(7)置于工作狀態(tài)，該輔助電路(12)包括一個(gè)為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器(7)饋電的三極管(13)和一個(gè)前置于其控制極(14)的，位于輸入電壓(U1)端的由一個(gè)Z-二極管(17)和一個(gè)電阻(18)組成的分配電路，其特征在于三極管(13)是一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體三極管，它可由一個(gè)用于斷路的三極管(20)封鎖，該用于斷路的三極管(20)可由時(shí)鐘脈沖發(fā)生器(7)的輸出端在出現(xiàn)時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)加以控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)電源部件，其特征在于一個(gè)二極管和一個(gè)電阻前置于用于斷路的三極管(20)的基極，并且通過該二極管可對(duì)一電容器(21)進(jìn)行充電。
全文摘要
帶有為時(shí)鐘脈沖發(fā)生器饋電的輔助電路的開關(guān)電源部件，用于由一未調(diào)節(jié)的輸入電壓(U
文檔編號(hào)H02M1/00GK1168181SQ96191385
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1996年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月12日
發(fā)明者沃爾夫?qū)ち_爾 申請(qǐng)人:西門子公司