专利名称：电源功率变换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关电源转换装置中的电源功率变换电路。
技术背景开关电源转换装置的任务是，把市电交流电转换成标准的直流电供给各个设 备。如图l,开关电源转换装置一般包括内部电源供应电路,把市电转换成直流电作为供给电源功率变换电路的电源；电源功率变换电路，对内部电源供应电路提供的电源进行功率变换，输出功率受控的交流电源；标准电源输出电路，对电源功率变换电路提供的交流电源进行整流滤波，输 出符合标准的直流电源供给各个设备。其中，电源功率变换电路具体结构如图2,功率变换控制器产生同步脉冲， 同步脉冲经过一个驱动电路后作为控制信号输入到一个开关晶体管(在小功率场 合下，驱动电路可省略)，开关晶体管的输出端连至变压器初级线圈的一端，变压 器初级线圈的另 一端由内部电源供应电路提供直流电源，变压器对其进行变压后 在次级线圈输出同频脉冲至标准电源输出电路。现有电源功率变换电路，如采用耐压较低的开关晶体管无法承受超出额定功 率范围的DS极间电压V。s和导通电流lDs,使变换器的输出功率增大受到限制。如 果采用V。s、 1。较大的开关晶体管，由于其导通电阻Ros较大，势必造成更大的电能 损耗，降低了电能传递效率，且器件成本较高。实用新型内容本实用新型旨在给出电源功率变换电路，其无需增加太多的成本便具有较大 的输出功率，且电能传递效率高。本实用新型给出电源功率变换电路，其功率变换控制器产生的同步脉冲作为 控制信号输入到开关晶体管，开关晶体管的输出端连接至由内部电源供电的变压器初级线圈，变压辟次级线圈输出变压后的同频脉冲至标准电源输出电路，其特 征是，开关晶体管有多个且并联接收来自功率变换控制器的同步脉冲。由于采用多个开关晶体管并联，就固定的工作电压而言，其总导通电流较单 个开关晶体管为大，在输出电压相同的条件下，输出功率就大。因为并联的各个开关晶体管分担了电流,所以无需采用lBS较高的开关晶体管即可实现大功率输出，成本提高并不多。同时，各个开关晶体管并联后的总导通电阻Ros较单个开关晶体管为小，在导通电阻上损耗的电能就小，因此具有较高的电能传递效率。
图1是开关电源转换装置的结构原理框图。图2是现有电源功率变换电路的电路结构框图。 图3是实施例一电源功率变换电路的电路结构框图。 图4是实施例二电源功率变换电路的电路结构框图。 图5是实施例三电源功率变换电路的电路结构框图。 图6是实施例四电源功率变换电路的电路结构框图。 图7是实施例四开关电源转换装置的电路图。
具体实施方式
实施例一如图3，两个开关晶体管并联在驱动电路与变压器之间。两个开关晶体管采 用同一规格的MOSFET管。与只有一个开关晶体管的现有技术相比，本实施例的有益效果是-1) 采用两个MOSFET管并联，总导通电阻降为RDS/2,减少了导通损耗，提高 了电能传递效率。2) 并联的两个MOSFET管分担了电流，每条支路只需较低的导通电流即可达 到同样的输出功率，因此可采用1。s较低的M0SFET管，降低成本。实施例二如图4,功率宋换控制器与变压器之间串接并联的两条支路，每条支路包括 串接的驱动电路和开关晶体管。电源功率变换电路采用反激电路。两个开关晶体 管采用同一规格的MOSFET管。与只有一个驱动电路的实施例一相比，本实施例的有益效果是1) 由于开关晶体管并联后总的栅极电荷量Qg (GATE CHARGE)会增大，延 缓了开关转换的时间，两个MOSFET管分别由两个驱动电路驱动，可使MOSFET管 的Qg在驱动脉冲下降沿到来时加快释放，在驱动脉冲上升沿到来时加快对栅极充 电，从而縮短MOSFET管的开关时间，縮短MOSFET管的开关时间也就减小了开关 损耗。2) 消除由一个驱动电路驱动两个MOSFET管因驱动能力不足及两开关器件参 数误差所引起的输出不对称。3) 制作电路板时考虑到驱动电路离MOSFET管越近，驱动效果越好，如果只 有一个驱动电路则其位置难以兼顾两个MOSFET管。实施例三如图5,两个变压器分别连接两个开关晶体管形成两条并联的支路，向标准 电源输出电路提供变压后的多路同频脉冲。两个变压器采用同一规格。两个开关 晶体管采用同一规格的MOSFET管。与只有一个驱动电路的实施例一相比，本实施例的有益效果是1) 在总输出功率相同的条件下，每个变压器承受总输出功率的一半，所以在 功率变换时每个MOSFET管所需承受的峰值电压约为实施例一的一半，使之可以选 用Vds狡低的MOSFET管，节约了成本。2) 而且采用两个小功率变压器的散热效果优于一个大功率变压器，价格比一 个大功率变压器低，还可超薄设计。实施例四本实施例是本实用新型的最佳实施方案。如图6，功率变换控制器产生的同步脉冲分别经过两条相互隔离的并联支路，每一条支路包括依^:串接的驱动电路、开关晶体管和变压器。图7是图6的具体 电路图，虚线框内为电源功率变换电路，这里采用反激电路。电源功率变换电路包括并联的两条支路，第一条支路中，三极管Q6与相关器件组成的驱动电路、开 关晶体管Q8和变压器T2依次串接；第二条支路中，同样型号的三极管Q5与相关 器件组成的驱动电路、开关晶体管Q9和变压器T3依次串接，变压器T2、 T3分别 向标准电源输出电路提供同频脉冲。本实施例中，开关晶体管Q8、 Q9釆用M0SFET 管。与实施例一相比，由于开关晶体管并联后总的栅极电荷量Qg(GATE CHARGE) 会增大，延缓了开关转换的时间，两个MOSFET管分别由两个驱动电路驱动，可使 M0SFET管的栅极电荷量Qg在驱动脉冲下降沿到来时加快释放，在驱动脉冲上升沿 到来时加快对栅极充电，从而縮短MOSFET管的开关时间，縮短MOSFET管的开关 时间也就减小了开关损耗；消除由一个驱动电路驱动两个M0SFET管因驱动能力不 足及两开关器件参数误差所引起的输出不对称；制作电路板时考虑到驱动电路离 M0SFET管越近，驱动效果越好，如果只有一个驱动电路则其位置难以兼顾两个 M0SFET管。与实施例一相比，本实施例M0SFET管Q8、 Q9的输出端分别连接变压器T2、 T3的初级线圈，在总输出功率相同的条件下，每个变压器承受总输出功率的一半， 所以在功率变换时每个MOSFET管所需承受的峰值电压约为实施例一的一半，使之 可以选用V。s较低的M0SFET管，节约了成本。而且采用两个小功率变压器的散热 效果优于一个大功率变压器，价格比一个大功率变压器低，还可超薄设计。本实用新型也可采用三个以上的驱动电路、开关晶体管和变压器并联。所述的开关晶体管为M0SFET管、IGBT或三极管或其它功率开关器件，在实 施例中以MOSFET为例。所述的同步脉冲既可由功率变换控制器输出一路后，再分成多路分别输入到 多条并联支路；也可由功率变换控制器输出多路，分别输入到多条并联支路。前 者可以节约功率变换控制器脉冲输出端口资源，节约剩余的脉冲输出端口可移作 他用；后者驱动能力相对较强。
权利要求1. 电源功率变换电路，其功率变换控制器产生的同步脉冲作为控制信号输入到开关晶体管，开关晶体管的输出端连接至由内部电源供电的变压器初级线圈，变压器次级线圈输出变压后的同频脉冲至标准电源输出电路，其特征是，开关晶体管有多个且并联接收来自功率变换控制器的同步脉冲。
2. 根据权利要求1的电源功率变换电路，包括与各个开关晶体管对应的多个驱动 电路，各个驱动电路分别串接其对应的开关晶体管形成多条并联支路，所述的同 步脉冲通过各个驱动电路后作为控制信号输入对应的开关晶体管。
3. 根据权利要求1的电源功率变换电路，由内部电源供电的变压器也有与各个开 关晶体管分别对应的多个，各个变压器分别串接对应的开关晶体管形成多条并联 的支路，向标准电源输出电路提供多路变压后的同频脉冲。
4. 根据权利要求3的电源功率变换电路，包括与各个开关晶体管对应的多个驱动 电路，各个驱动电路分别串接其对应的开关晶体管形成多条并联支路，所述的同 步脉冲通过各个驱动电路后作为控制信号输入对应的开关晶体管。
5. 根据权利要求1、 2、 3或4的电源功率变换电路，所述的同步脉冲由功率变换 控制器输出一路后，再分成多路分别输入到多条并联支路。
6. 根据权利要求l、 2、 3或4的电源功率变换电路，所述的同步脉冲由功率变换 控制器输出多路，分别输入到多条并联支路。
专利摘要本实用新型给出开关电源转换装置中的电源功率变换电路，其无需增加太多的成本便具有较大的输出功率，且电能传递效率高。电源功率变换电路，其功率变换控制器产生的同步脉冲作为控制信号输入到开关晶体管，开关晶体管的输出端连接至由内部电源供电的变压器初级线圈，变压器次级线圈输出变压后的同频脉冲至标准电源输出电路，其特征是，开关晶体管有多个且并联接收来自功率变换控制器的同步脉冲。
文档编号H02M7/21GK201087941SQ20072004868
公开日2008年7月16日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者峰 丁 申请人:峰 丁