专利名称：开关电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关电源电路。
背景技术：
开关电源具有损耗小、变换效率高、线性变化小和工作稳定等 特点，因此广泛应用在液晶显示器、阴极射线管显示器等显示装置 和其它消费性电子产品。
请参阅图1,是一种现有技术开关电源电路的电路结构示意图。
该开关电源电路1包括一第 一整流滤波电路11、一高压吸收电^各13、 一变压器15、 一第二整流滤波电路16、 一脉宽调变集成电路17、 一整流二极管18、 一开关晶体管19和一电源输出端163。
该脉宽调变集成电路17包括一用来接收工作电压的电源输入 端171和一用来输出脉冲信号的脉冲输出端172。
该第一整流滤波电路11包括一全桥整流电路110、 一第一滤波 电容114和一整流输出端113。该全桥整流电^各110的两个输入端 分别连接到一外部交流电源的两端111、 112。该全桥整流电^各110 的正输出端即为该第一整流滤波电路11的整流输出端113。该全桥 整流电路110的负输出端接地。该第 一 滤波电容114连接在该整流 输出端113与地之间。
该变压器15包括一初级绕组151、 一辅助绕组152和一次级绕 组153。该整流输出端113依次串联该初级绕组151、该开关晶体管 19的漏才及、源才及和 一 限流电阻190接地构成 一 回路。该高压吸收电 ;洛13与该初级绕组151并联用来吸收该电流回^各中感应的过高压。
该辅助绕组152的 一端依次经由该整流二极管18的阳才及、阴极 连4^到该脉宽调变集成电^各17的电源输入端171,另 一端^^妄地。
该第二整流滤波电^各16包括 一 整流电路161和 一 第二滤波电容162。该次级绕组153的一端经由该整流电路161连接到该电源输出 端163，另 一端接地。该第二滤波电容162连接在该电源输出端163 与地之间。
外部交流电压通过该第一整流滤波电^各11整流、滤波后成为直 流电压，并经由该初级绕组151 、该开关晶体管19和该限流电阻190 接地产生瞬间电流。该辅助绕组152感应该初级绕组151并通过该 整流二极管18为该脉宽调变集成电路17提供直流工作电压。该脉 宽调变集成电路17输出脉冲信号到该开关晶体管19的栅极以控制 该开关晶体管19的开关频率，从而控制该变压器15的工作。该次 级绕组153释放其所感应并储存的电能，经由该第二整流滤波电路 16整流、滤波后产生稳定的直流电压，并通过该电源输出端163输 出以驱动负载电i 各。
该开关电源电路l高效、性能稳定，然而，其所采用的电子元 件数量多，使采用该开关电源电路1的电子产品体积大；且其采用 脉宽调变集成电路17来产生该开关晶体管19的开关脉冲信号，成 本高，不能满足目前应用该开关电源电路1的小型电子产品价格低 廉的需求，如便携式充电器。
发明内容
为解决现有开关电源电路体积大、成本高的缺点，有必要提供 一种体积小、成本低的开关电源电路。
一种开关电源电路，其包括一直流电源输入端、 一第一开关晶 体管、 一第二开关晶体管、 一变压器和一脉沖产生电路。该脉冲产 生电路包括一第一电容、 一取样电阻、 一稳压二极管和一第一二极 管。该变压器包括一初级绕组、 一辅助绕组和一次级绕组。该直流 电源输入端依次经由该初级绕组、该第一晶体管的集电极、发射极 接地。该辅助绕组的一端反向串联该第一二极管后正向串联该稳压 二极管，然后依次串联该取样电阻和第一电容接地，该辅助绕组的 另 一 端同时接地。该第二开关晶体管的发射极连接到该稳压二极管的阳极，基极接地，集电极连接到该第一晶体管的基极。该第一开 关晶体管的基极连接到该直流电源输入端。
一种开关电源电路，其包括一直流电源， 一第一开关晶体管， 一变压器， 一脉沖产生电路和一第二开关晶体管。该第一开关晶体 管的基极连接到该直流电源。该变压器包括一初级绕组、 一辅助绕 组和 一 次级绕组，其中，该直流电源依次经由该初级绕组、该第一 晶体管的集电极、发射极接地。该脉冲产生电路包括一用来输出一 负电压脉沖的脉冲输出端，该辅助绕组与该脉冲产生电i 各相并联且 一端接地。该第二开关晶体管的发射极连接到该脉冲输出端用来接 收该负脉冲信号，基极接地，集电极连接到该第一晶体管的基极。
与现有技术相比较，本发明开关电源电路利用该变压器的初级 绕组、辅助绕组与该脉冲产生电路来产生该第一、第二晶体管所需 要的负电压开关脉冲信号，其电路结构简单，不需要额外的脉宽调 变集成电路，因此成本较低，满足目前小型电子产品价格低廉的需 求。
图1是一种现有技术开关电源电路的电路结构示意图。
图2是本发明开关电源电路一较佳实施方式的电路结构示意图。
具体实施例方式
请参阅图2，是本发明开关电源电路2 —较佳实施方式的电路结 构示意图。该开关电源电路2包括一第一整流滤波电路21、 一高压 吸收电路23、 一变压器25、 一第二整流滤波电路26、 一脉冲产生 电路27、 一第一晶体管29、 一第二晶体管30和一电源输出端263。 该第一整流滤波电路21包括一整流输出端213、 一第一整流二 极管210、 一第一滤波电容214和一限流保护电阻215。该第一滤波 电容214连接在该整流输出端213与地之间。该整流输出端213经由该第一整流二极管210反向连接到外部220V交流电源的一端 211。该外部220V交流电源的另 一端212经由该限流保护电阻215接地。
该变压器25包括一初级绕组251、 一辅助绕组252和一次级绕 组253。该整流输出端213依次经由该初级绕组251、该第一晶体管 29的集电极、发射极和一限流电阻291接地构成一电流回i 各。该第 一晶体管29的基极经由一偏置电阻292连接到该第 一整流滤波电路 21的该整流输出端213。
该脉冲产生电路27包括一控制端274和一第一电容272、 一取 样电阻271、 一稳压二极管273和一第一二极管270。其中，该辅助 绕组252的一端反向串联该第一二极管270后正向串联该稳压二极 管273，然后依次串联该取样电阻271和第一电容272接地，另一 端同时接地。该稳压二极管273的阴极为该控制端274。
该第二晶体管30的发射极连接到该脉沖产生电路27的控制端 274，基极接地，集电极连接到该第一晶体管29的基极。
该第二整流滤波电路26包括一第二整流二极管260、 一第二滤 波电容262。该次级绕组253的一端经由第二整流二极管260正向 连接到该电源输出端263，另一端接地。该第二滤波电容262连接 在该电源输出端263与地之间。
该高压吸收电^各23包括一第二电容231、 一电阻232和一第二 二才及管233。该第二电容231和该电阻232并耳关后一端连接到该整 流输出端213,另一端反向串联该第二二极管233连接到该第一晶 体管29的集电才及。该高压吸收电^各23用来吸收由该初级绕组251、 该第 一晶体管29和该限流电阻291构成的电流回^各中所感应的过高 压。
外部220V交流电压通过该第 一整流滤波电^各21整流、滤波后 从该整流输出端213输出 一直流电压，并经由该偏置电阻292加载 到该第 一晶体管29的基极，使该第一晶体管29导通。因此该整流 输出端213的直流电压依次经由该初级绕组251、处于导通状态的该第一晶体管29和该限流电阻291接地产生电流。该偏置电阻292 可设为510千欧姆，用来限制通过该第一晶体管29基极的电流。
同时，该辅助绕组252产生感应电动势，由于该第一二极管270 与该辅助绕组252反激连接，该第一二极管270截止，因此该辅助 绕组252不会产生电流，其感应电能储存在该辅助绕组252上。当 该辅助绕组252上的直流电压上升达到平衡时，该辅助绕组252上 的电能开始i文电，并经由该取样电阻271向该电容272充电。当该 控制端274上的电压，即取样电阻271上的电压降到该第二晶体管 30的导通电压时，该第二晶体管30导通。该第一晶体管29的基极 经由导通的该第二晶体管30连接到该控制端274。因该第一电容272 的一端接地，该控制端274为负电压。于是该第一晶体管29的基极 为一负电压，使得该第一晶体管29截止。
因该辅助绕组252的放电电流不能突变，该辅助绕组252会继 续向该第 一 电容272充电。当该第 一 电容272充电达到々包和时，该 第一电容272开始》文电并对辅助绕组252充电储能。当该控制端274 上的电压升到该第二晶体管30的截止电压时，该第二晶体管30截 止，使得该第一晶体管29再次导通且初级绕组251中再次产生电流。
因该辅助绕组252的充电电流不能突变，该电容272和该初级 绕组25 1继续向该辅助绕组252充电储能。当该辅助绕组252的充 电结束后，其充电电流为零，该辅助绕组252又开始》文电，同时向 该第一电容272充电。如此反复，该脉冲产生电路27形成正常的开 关脉冲信号，并输出到该控制端274以控制该第二晶体管30的开关， 进而控制该第 一 晶体管30的开关，使该开关电源电路2稳定工作。 该稳压二极管273主要用来限制脉沖负压值的大小以使脉冲电压稳 定在一定值。
该第一、第二晶体管29、 30在该脉冲产生电路27产生的负脉 冲信号作用下以一定频率开关，因此该变压器25的初级绕组251 中产生一定频率的月永冲电流。该次级绕组253释》文其感应该初级绕 组251所产生并储存的电能，经由该第二整流滤波电路26整流、滤波后产生稳定的直流电压，并通过该电源输出端263输出以驱动外 部负载电路。
该开关电源电路2利用该变压器25的初级绕组251、辅助绕组 252与该脉冲产生电路27的第一二极管270、取样电阻271和第一 电容272来产生该第一、第二晶体管29、 30所需要的负电压开关脉 冲信号，其电路结构简单，不需要额外的脉宽调变集成电路，因此 成本较低，满足目前小型电子产品价格低廉的需求。
本发明开关电源电路并不限于上述实施方式所述，如该限流 电阻291、偏置电阻292和该高压吸收电3各23也可省略。该第一、 第二晶体管29、 30可选用NPN型或PNP型双才及晶体管。该第一整 流滤波电路21也可省略而直接在该整流输出端213接入一直流电 源。该外部220V交流电源也可以是110V交流电源或其它交流电源。
权利要求
1、一种开关电源电路，其包括一直流电源输入端、一第一开关晶体管、和一变压器，该变压器包括一初级绕组、一辅助绕组和一次级绕组，该直流电源输入端依次经由该初级绕组、该第一晶体管的集电极、发射极接地，该第一开关晶体管的基极连接到直流电源输入端，其特征在于该开关电源电路进一步包括一脉冲产生电路和一第二开关晶体管，该脉冲产生电路包括一第一电容、一取样电阻、一稳压二极管和一第一二极管，该辅助绕组的一端反向串联该第一二极管后正向串联该稳压二极管，然后依次串联该第一取样电阻和第一电容接地，该辅助绕组的另一端同时接地，该第二开关晶体管的发射极连接到该稳压二极管的阴极，集电极连接到该第一晶体管的基极，基极接地。
2、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该开关 电源电路进一步包括一第 一整流滤波电路，该第 一整流滤波电路包 括 一 连接到该直流电源输入端的整流输出端、 一 第 一 整流二极管、 一第 一 滤波电容和 一 限流保护电阻，该第 一 滤波电容连接在该整流 输出端与地之间，该整流输出端经由该第一整流二极管反向连接到 一外部交流电源的 一 端，该外部交流电源的另 一 端经由该限流保护 电阻4妄地。
3、 如权利要求2所述的开关电源电路，其特征在于该外部交 流电源为220V或110V交流电源。
4、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该开关电 源电路进 一 步包括 一 连接在该第 一 开关晶体管的发射极与地之间的 限流电阻。
5、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该开关电 源电路进一步包括一连接在该第 一开关晶体管的基极与该直流电源 输入端之间的偏置电阻。
6、 如权利要求5所述的开关电源电路，其特征在于该偏置电阻为510千欧姆。
7、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该开关电 源电路进一 步包括一 高压吸收电路，该高压吸收电路包括一 第二电 容、 一电阻和一第二二极管，该第二电容并联该电阻后一端连接到 该直流电源输入端，另 一端反向串联该第二二极管至该第一晶体管 的集电极。
8、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该开关电 源电路进 一 步包括 一 第二整流滤波电路，该第二整流滤波电路包括 一第二整流二极管和 一 第二滤波电容，该次级绕组的 一 端依次经由 第二整流二极管连接到该电源输出端，另一端接地，该第二滤波电容连接在该电源输出端与地之间。
9、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该脉冲产 生电路产生 一脉沖信号并输出到该第二开关晶体管的发射极，该稳 压二极管是用来限制该脉冲信号的负压值的大小并且使该脉冲信号 的电压稳定在一定值。
10、 如权利要求1所述的开关电源电路，其特征在于该第一、 第二晶体管为NPN型或PNP型双极晶体管。
全文摘要
本发明涉及一种开关电源电路，其包括一直流电源输入端、一第一开关晶体管、一第二开关晶体管、一变压器和一脉冲产生电路。该变压器包括一初级绕组、一辅助绕组和一次级绕组。该直流电源输入端依次经由该初级绕组、该第一晶体管的集电极、发射极接地。该辅助绕组的一端反向串联该脉冲产生电路的一第一二极管后正向串联一稳压二极管，然后依次串联一取样电阻和一第一电容接地，该辅助绕组的另一端同时接地。该第二开关晶体管的发射极连接到该稳压二极管的阳极，基极接地。集电极连接到该第一晶体管的基极。该第一开关晶体管的基极连接到该直流电源输入端。本发明的开关电源电路成本较低。
文档编号H02M3/24GK101471608SQ20071012566
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者通 周, 屠家辉, 赵立军 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司