专利名称：一种自激式高频变压开关稳压电源的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种开关稳压电源，具体是ー种自激式高频变压开关稳压电源，属于开关稳压电源技术领域。
背景技术：
随着电力电子技术的发展和创新，开关电源广泛应用于汽车电子、电脑机箱，LED灯具、エ业自动化控制、军エ设备、通讯设备、电カ设备、仪器仪表、电子冰箱、液晶显示器等。开关电源的作用是将外部电压转化为适合电子设备使用的电压。在已有的技术方案中，开关电源总的能源利用效率普遍偏低，如“基于电阻的开关电源”和“基于电感的开关电源”的效率分别为30%和50%左右。目前开关电源向着高频化、小型化和轻便化的方向发展，但是还没有一种效率更高的开关电源方案。开发高效的开关电源在节约能量 和资源及保护环境方面具有重要的意义。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种自激式高频变压开关稳压电源，以变压器反馈式振荡电路为理论原型，结合稳压电路辅助电路搭建而成，实现调压稳压的目的，提高开关电源的利用率，从而进一步节约能量和资源。为了实现上述目的，本发明包括齐纳稳压管Zl、开关管Q24和偏置电路，以及由初级绕组NI、反馈绕组N3和次级绕组N2构成的高频变压器，开关管Q24为ー个NPN结构的三极管，偏置电路中包括ー个偏置电阻R37，其一端与开关管Q24的基极连接，另一端与初级绕组NI的一端连接，初级绕组NI的另一端与开关管Q24的集电极连接，反馈绕组N3的一端与开关管Q24的发射极连接，另一端通过电容C36和电阻R38与开关管Q24的基极连接，次级绕组N2的一端与电路的接地端连接，另一端与开关管Q24的发射极连接，初级绕组NI与次级绕组N2和反馈绕组N3的绕线方向相反。齐纳稳压管Zl的标称齐纳电压为15. 6V。初级绕组NI的两端之间还设有电容C44和电阻R82并联，然后再与单向ニ极管Dll串联的用于避免开关管Q24在关断的瞬间，高频变压器的初级绕组NI产生尖峰电压对开关管Q24的保护电路。本发明的有益效果是以变压器反馈式振荡电路为理论原型，结合稳压电路等辅助电路搭建而成，实现调压稳压的目的，与现有技术相比，其效率相对于“基于电阻的开关电源”和“基于电感的开关电源”的30%和50%左右，显者提闻到80%左右，并且具有体积小、重量轻，对输入电压及频率的变化适应性强，输出电压保持时间长的优点。
图I是本发明的电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进ー步说明。如图I所示，该开关稳压电源包括齐纳稳压管Z1、开关管Q24和偏置电路，以及由初级绕组NI、反馈绕组N3和次级绕组N2构成的高频变压器，开关管Q24为ー个NPN结构的三极管，偏置电路中包括ー个偏置电阻R37，其一端与开关管Q24的基极连接，另一端与初级绕组NI的一端连接，初级绕组NI的另一端与开关管Q24的集电极连接，反馈绕组N3的一端与开关管Q24的发射极连接，另一端通过电容C36和电阻R38与开关管Q24的基极连接，次级绕组N2的一端与电路的接地端连接，另一端与开关管Q24的发射极连接，初级绕组NI与次级绕组N2和反馈绕组N3的绕线方向相反。齐纳稳压管Zl的标称齐纳电压为15. 6V，其作用是使稳压管开关管Q24迅速截止，并在开关管Q24的正常振荡的开通区间中，提前进入截止状态，实现开关管Q24的开通占空比将变小，使输出电压变小，实现稳压的过程。
初级绕组NI的两端之间还设有电容C44和电阻R82并联，然后再与单向ニ极管Dll串联的用于避免开关管Q24在关断的瞬间，高频变压器的初级绕组NI产生尖峰电压对开关管Q24的保护电路。图I中，L端为电压输入端，q为电压输出端，输入采用的是48V的系统电压，稳压输出电压为15V。本发明的工作原理及过程是首先按照图I所示的电路连接相关元器件，电路刚上电时，电源L通过电阻R37给开关管Q24基极提供微小的正向偏置电流，使开关管Q24由开通进入到放大工作区，开关管Q24的集电极受控出现电流，即变压器初级绕组NI出现电流，初级绕组NI出现上正下负的感应电动势，所以变压器反馈绕组N3感应出上正下负的电压U3，该电压与Q24导通极性相同，实现正反馈，给开关管Q24基极补强开通电流IB，所以开关管Q24的基极电流快速増大，进入饱和工作区，此时开关管的集电极电流亦即变压器初级绕组NI的电流IC不受基极电流IB控制，呈线性增长，使变压器次级绕组N2感应出上正下负的电压U2，进入相对稳定状态。变压器次级绕组N2上感应出电压U2后，整流ニ极管D16导通，次级绕组N2回路中有电流通过，向负载供电。随着IC的增加，同时反馈绕组N3给C36充电，使其左负右正，即开关管Q24的基极电流IB开始减小，直至IBX ^ < IC,开关管Q24退出饱和工作区，进入放大区。集电极电流IC开始逐渐减小，在变压器初级绕组NI感应出上负下正的电压，同时在变压器反馈绕组N3上感应出上负下正的电压，反馈绕组N3将通过单向ニ极管D15、电阻R48、电阻R38和电容C36回路进行放电，在电阻R38、电容C36产生顺时针方向的电流，与基极电流IB方向相反，所以将使开关晶体管的基极电流IB快速减小，快速进入截止区，反馈绕组N3放电完毕，电源L将再次通过电阻R37给开关管Q24的基极提供微弱的起动电流，重复启动振荡的过程。
权利要求
1.一种自激式高频变压开关稳压电源，其特征在于，包括齐纳稳压管Z1、开关管Q24和偏置电路，以及由初级绕组NI、反馈绕组N3和次级绕组N2构成的高频变压器，开关管Q24为一个NPN结构的三极管,偏置电路中包括一个偏置电阻R37,其一端与开关管Q24的基极连接，另一端与初级绕组NI的一端连接，初级绕组NI的另一端与开关管Q24的集电极连接，反馈绕组N3的一端与开关管Q24的发射极连接，另一端通过电容C36和电阻R38与开关管Q24的基极连接，次级绕组N2的一端与电路的接地端连接，另一端与开关管Q24的发射极连接，初级绕组NI与次级绕组N2和反馈绕组N3的绕线方向相反。
2.根据权利要求I所述的一种自激式高频变压开关稳压电源，其特征在于，齐纳稳压管Zl的标称齐纳电压为15. 6V。
3.根据权利要求I所述的一种自激式高频变压开关稳压电源，其特征在于，初级绕组NI的两端之间还设有电容C44和电阻R82并联，然后再与单向二极管Dll串联的用于避免开关管Q24在关断的瞬间，高频变压器的初级绕组NI产生尖峰电压对开关管Q24的保护电路。
全文摘要
本发明公开了一种自激式高频变压开关稳压电源，包括齐纳稳压管Z1、开关管Q24和偏置电路，以及由初级绕组N1、反馈绕组N3和次级绕组N2构成的高频变压器，偏置电路中的偏置电阻R37一端与开关管基极连接，另一端与初级绕组的一端连接，初级绕组的另一端与开关管集电极连接，反馈绕组的一端与开关管发射极连接，另一端通过电容C36和电阻R38与开关管基极连接，次级绕组的一端与电路的接地端连接，另一端与开关管发射极连接，初级绕组与次级绕组和反馈绕组的绕线方向相反。该开关稳压电源的效率相对于“基于电阻的开关电源”和“基于电感的开关电源”的30%和50%，显著提高到80%，而且体积小、重量轻，对输入电压及频率的变化适应性强，输出电压保持时间长。
文档编号H02M3/338GK102832823SQ20121029961
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月21日 优先权日2012年8月21日
发明者阚力滔 申请人:江苏云意电气股份有限公司