专利名称：一种可软启动的微功率电源变换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种微功率DC/DC电源变换器，尤其是涉及一种可软启动的微功率DC/DC电源变换器。
背景技术：
现有常用的微功率DC/DC电源变换器(如图1所示)，包括输入滤波电容、驱动变压器、晶体管、耦合输出变压器和整流输出电路，其工作原理是当接入电压Vs经滤波电容C后，通过驱动变压器T2为晶体管TR1，TR2提供正向偏压。由于两个管子特性不会完全一样，因此，其中一个将首先导通。假设TR2先导通，产生集电极电流ic2，绕组Nb2上电压为上正下负，依同名端关系，各绕组将有如图1示的极性。这时绕组Nb2起着增大晶体管TR2的基极电流作用，绕组Nb1产生减小TR1的基极电流作用，依此循环，很快就使晶体管TR2饱和导通，晶体管TR1完全截止。如此重复进行这种过程，形成振荡，实现自振荡频率和驱动功能。能量再经过耦合输出变压器T1、整流输出电路的二极管D2、D1整流输出，实现能量的转换，完成DC/DC电源变换器的整个工作过程。自动振荡频率由变压器T2的铁芯特性和晶体管基-射极间的电压决定。这种电路的优点是电路结构简单，所需元件较少，自振荡频率相对比较稳定。但因无直流偏置电压，驱动电压的幅值与源电压成比例，在输入/输出都发生波动时，即当出现源电压Vs变化最大，而输出负载电流变化最小时，此时晶体管TR1，TR2被大大过压驱动，管子易被击穿；且启动时电流大，对于大负载和容性负载甚至启动不了；在低温环境下此类问题尤为突出。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可以改善启动特性，提高元器件使用寿命的微功率DC/DC电源变换器。
本实用新型的目的可通过以下的技术措施来实现包括输入滤波电容C、驱动变压器T2、晶体管TR1、TR2、耦合输出变压器T1和整流输出电路，其特征在于驱动变压器的次级绕组与源电压输入端之间设有软启动电路。
所述的软启动电路由电阻R1和电容C1组成，电阻R1和电容C1相串接，电阻R1和电容C1的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电容C1的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。
所述的软启动电路由电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电阻R1和电阻R2相串接，电阻R1和电阻R2的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连，该串接端还经电容C1与地相连。
所述的软启动电路由电阻R1、电阻R2和电感L1组成，电阻R1、电阻R2和电感L1相依次串接，该串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。
所述的软启动电路由电阻R1、R2、R3、R4、电容C1和电容C3组成，电阻R1和电阻R2相串接，电阻R1和电阻R2的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连，电阻R3连接于驱动变压器次级绕组的连接端头与所述晶体管TR1的基极之间，电容C1一端接晶体管TR1的基极，其另一端接地；电阻R4连接于驱动变压器次级绕组的另一连接端头与所述晶体管TR2的基极之间，电容C3一端接晶体管TR2的基极，其另一端接地。
由于本实用新型设置了软启动电路，当接入电压后，两个晶体管TR1、TR2不会立即导通，通过对软启动电路中元器件参数的选取，可以方便地控制晶体管在输入电流、电压稳定后导通，启动电流小，从而可以大大改善该电路的启动特性。同时，还可以确保加在晶体管TR1、TR2基极上的电压不会超过其极限值，提高了元器件的使用寿命，更好的确保了产品品质的稳定性。另外对输入电压无要求，在输入电压较高时此电路也能正常工作；软启动电路中的电阻给晶体管提供了直流偏置电压，优化了晶体管的静态特性。
图1为现有常用的微功率DC/DC电源变换器的电路原理图；图2为本实用新型实施一的电路原理图；图3为本实用新型实施二的电路原理图；图4为本实用新型实施三的电路原理图；图5为本实用新型实施四的电路原理图；图6为本实用新型实施五的电路原理图。
具体实施方式
如图2所示，包括输入滤波电容C、驱动变压器T2、晶体管TR1、TR2、输出变压器T1和整流输出电路，滤波电容C连接于电压输入端与地之间，源电压输入端连接输出变压器T1初级绕组的中间抽头，驱动变压器T2的初级绕组两端连接晶体管TR1、TR2的集电极，驱动变压器T2的次级绕组两端连接晶体管TR1、TR2的基极，晶体管TR1、TR2的发射极接地，晶体管TR1、TR2的集电极连接输出变压器T1初级绕组两端，输出变压器T1次级绕组两端各自连接一个整流二极管D1、D2，输出变压器T1次级绕组的中间抽头为输出电压参考端，整流二极管D1、D2的阴极相连后为输出电压端。
在上述驱动变压器的次级绕组与源电压输入端之间设置软启动电路。该软启动电路由电阻R1和电容C1组成，电阻R1和电容C1相串接，电阻R1和电容C1的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电容C1的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。
当接入电压后，一路经电阻R1加载到电容C1上。在电压刚接入的一小段时间内，由于C1处于充电状态，故这两个晶体管TR1、TR2不会立即导通。只有当C1充到一定的电压，才可能通过驱动变压器的次级绕组P2提供正向偏置电压使晶体管导通。这个时间的长短可以通过对C1参数大小的选取来控制。另一路输入电压直接通过输出变压器T1的初级绕组加在两个晶体管的集电极上，为它们提供能够正常工作的集电极电压。当电路正常工作后，输出变压器T1次级绕组P3通过与原级绕组P1相耦合，逐渐将能量传递输出，从而完成整个变换器的功能。通过对电阻R1、电容C1参数的选取，方便地控制晶体管在输入电流、电压稳定后导通，启动电流小，从而可以大大改善该电路的启动特性。同时，还可以确保加在晶体管TR1、TR2基极上的电压不会超过其极限值，对元器件起到很好的保护作用。另外软启动电路中的电阻给晶体管提供了直流偏置电压，优化了晶体管的静态特性。
如图3所示，本实施例二与实施例一的不同之处在于软启动电路。该软启动电路由电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电阻R1和电阻R2相串接，电阻R1和电阻R2的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连，该串接端还经电容C1与地相连。利用电阻R1，R2的分压作用，设定电阻R2上电压的大小，从而确定加载在电容C1上的电压，通过对电阻R1、R2、电容C1参数大小的选取就可方便的控制晶体管在输入电流、电压稳定后导通，实现启动特性的改进。如图4所示，本实施例三与实施例二的不同之处在于软启动电路中再设置电阻R3，电阻R3连接于电阻R1、电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头之间。实施例三与实施例二的原理相同，可起到相同的软启动效果。
如图5所示，本实施例四与实施例一的不同之处在于软启动电路。该软启动电路由电阻R1、电阻R2和电感L1组成，电阻R1、电阻R2和电感L1相依次串接，该串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。当输入电压先对电感L1充电，当充电到一定时间后，电阻R1上的电流达到一定值时，晶体管导通，这样也可以达到软启动的效果，从而保护晶体管TR1、TR2。
如图6所示，本实施例五与实施例一的不同之处在于软启动电路。该软启动电路由电阻R1、R2、R3、R4、电容C1和电容C3组成，电阻R1和电阻R2相串接，电阻R1和电阻R2的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连，电阻R3连接于驱动变压器次级绕组的连接端头与所述晶体管TR1的基极之间，电容C1一端接晶体管TR1的基极，其另一端接地；电阻R4连接于驱动变压器次级绕组的另一连接端头与所述晶体管TR2的基极之间，电容C3一端接晶体管TR2的基极，其另一端接地。
接入电压经电阻R1、R2分压后，流至绕组、电阻R3后，分为晶体管TR1支路和电容C1支路。在启动的瞬间，晶体管TR1处于关断状态，电压首先会对电容C1进行充电，当充电到一定电压后，才能为晶体管TR1提供正向偏置电压使其导通。因此，只要适当的设置电阻R1、R2、R3、及电容C1的参数，就能方便的控制启动瞬间晶体管的导通时间，从而达到对电路元器件的保护作用。经分压后接于绕组另一端的支路同理。
权利要求1.一种可软启动的微功率电源变换器，包括输入滤波电容C、驱动变压器T2、晶体管TR1、TR2、耦合输出变压器T1和整流输出电路，其特征在于驱动变压器的次级绕组与源电压输入端之间设有软启动电路。
2.根据权利要求1所述的可软启动的微功率电源变换器，其特征在于所述的软启动电路由电阻R1和电容C1组成，电阻R1和电容C1相串接，电阻R1和电容C1的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电容C1的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。
3.根据权利要求1所述的可软启动的微功率电源变换器，其特征在于所述的软启动电路由电阻R1、电阻R2和电容C1组成，电阻R1和电阻R2相串接，电阻R1和电阻R2的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连，该串接端还经电容C1与地相连。
4.根据权利要求1所述的可软启动的微功率电源变换器，其特征在于所述的软启动电路由电阻R1、电阻R2和电感L1组成，电阻R1、电阻R2和电感L1依次串接，该串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。
5.根据权利要求1所述的可软启动的微功率电源变换器，其特征在于所述的软启动电路由电阻R1、R2、R3、R4、电容C1和电容C3组成，电阻R1和电阻R2相串接，电阻R1和电阻R2的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻R1和电阻R2的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连，电阻R3连接于驱动变压器次级绕组的连接端头与所述晶体管TR1的基极之间，电容C1一端接晶体管TR1的基极，其另一端接地；电阻R4连接于驱动变压器次级绕组的另一连接端头与所述晶体管TR2的基极之间，电容C3一端接晶体管TR2的基极，其另一端接地。
专利摘要本实用新型公开了一种可软启动的微功率电源变换器，包括输入滤波电容、驱动变压器、晶体管、耦合输出变压器和整流输出电路，驱动变压器的次级绕组与源电压输入端之间设有软启动电路，所述的软启动电路由电阻和电容组成，电阻和电容相串接，电阻和电容的串接支路连接于源电压输入端与地之间，电阻和电容的串接端与驱动变压器次级绕组的中间抽头相连。由于本实用新型设置了软启动电路，当接入电压后，两个晶体管不会立即导通，通过对软启动电路中元器件参数的选取，可以方便地控制晶体管在输入电流、电压稳定后导通，启动电流小，从而可以大大改善该电路的启动特性。
文档编号H02M3/337GK2741268SQ20042007153
公开日2005年11月16日 申请日期2004年7月14日 优先权日2004年7月14日
发明者尹向阳 申请人:广州金升阳科技有限公司