函数，在电子工业出版社的《开关电源的原理与设计》 第68页第18行有描述，该书ISBN号7-121-00211-6。这里引用如下：
式中：f为振荡频率；Bw为工作磁感应强度（T)，一般取50%~70%磁饱和点Bm值；N为线圈匝数；S为磁心有效截面积；Vs为工作电源电压。区部饱和时因S为磁心有效截 面积下降到一半及以下。饱和时因H从0到饱和点时速度也明显快于其他区域。因局部 饱和，其他区域未饱和，整个磁芯损耗下降，上图为主回路磁化曲线效率明显提升。即使是 上图截面积A1+A2=A时，因驱动绕组绕制在下桥壁，频率提升明显，单位时间内传递能量以 频率的增加而带来更大的功率，能够明显加大单位体积产品的功率密度。频率上升，AE值未 改变，同样的圈数输出电感更大，输出滤波效果更明晰，输出纹波有效下降能量损耗主要是 由于磁感应强度增加到变压器B1磁心的饱和点Bm时产生的，现有技术使用截面积相同 的磁心，基本上要让整个磁心达到饱和点Bm，而要较多的能量才能达到饱和。如图5所示， 变压器B1磁心的工作点运动的路线为AB⑶E，在下半个个周期内运动路线为EFGHA，即在 一个完整周期内，现有技术磁心的工作区域为整个区域而本发明的自激推挽式变换器中， 变压器存在一段比主部先达到磁饱和的局部，即局部在相同的由小到大的磁场激励下比主 部先达到磁饱和，但其长度却很短，让这一小段局部磁心达到其本身的饱和点Bm，同样可以 引起电路的推挽振荡，局部这一部分的磁心的工作区域为整个区域，和但局部的长度很短， 消耗的能量大幅降低；同时本发明的自激推挽式变换器在三极管导通和关断时出现电流尖 峰也因此而减小，带来的好处是：本发明的自激推挽式变换器的输出直流电压上叠加的纹 波也因此下降；由于主部并没有工作在饱和状态，其对应的磁心工作区域工作区域面积明 显减小，所以主部消耗的能量很低，本发明的磁心消耗的能量总体降低很大。即采用本发明 的方案，可以降低每次推挽变换时的能量消耗，在同样的工作频率下，自激推挽式变换器电 路的消耗会降低，同样可以实现工作频率提升而损耗上升并不大，实现在高频率下变换下 效率上升。
[0013] 有益效果 与现有技术相比，本发明的自激推挽式变换器类开关电源，利用Royer电路，通过本发 明的磁环或磁芯，实现Jensen电路的优点；能够提尚自激变换器的工作频率；提尚效率；解 决了变压器饱和三级管尖锋电流问题；降低输出纹波；在提高频率的同时，未改变初级电 感量，同体积磁环，负载功率等级有效提升，功率密度进一步提升。
【附图说明】
[0014] 图1为现有技术中自激推挽式变换器Royer电路图； 图2为现有技术中自激推挽式变换器Royer磁环； 图3为现有技术中自激推挽式变换器Jensen电路图； 图4为本发明磁心主视图； 图5为本发明磁路不意图； 图6为本发明与常规磁环制作的相同圈数的变压器磁心参数对比图； 图7为本发明与常规磁环制作的相同圈数的变压器磁心曲线对比图； 图8为本发明与常规磁环制作的相同圈数的变压器磁心参数对比图； 图9为本发明与常规磁环制作的相同圈数的变压器磁心曲线对比图； 图10为实施例3变压器磁心示意图； 图11为实施例3变压器磁心示意图。
【具体实施方式】
[0015] 实施例一： 采用如图4磁芯，自激推挽式变换器开关类电源，如图1所示，磁心采用外直径5毫 米，突起部分外径6毫米，内径2. 7毫米，突起部分中间打1毫米孔，主部横截面积2. 3平 方毫米，而局部上下桥壁相等横截面积为1.35平方毫米，局部的下桥壁为圆形，长度为 远小于1毫米；下桥壁上绕驱动绕组NB1=NB2线圈3圈，主绕组NP1=NP2绕制17圈线圈， NS1=NS2绕组绕制19圈，R1取值1. 2K，C1取值104K，TR1，TR2采用200方法倍数30V的三 极管，与采用常规磁环如图2制作的相同圈数的变压器装入图一中电路，在200mA为满载前 提下，在满载的59^100%进行测试对比，如图6所示： 采用本发明的自激推挽式变换器的变换效率从轻载至满载整个区间，都有明显提升， 用软件做成对比图表，其中的如图7所示的曲线1为采用本发明的自激推挽式变换器的变 换效率曲线与现有产品的对比图，本发明的纹波参数特别好，有效的降低产品对后级产品 的干扰；频率提升明显。
[0016] 实施例二： 采用如图4磁芯，自激推挽式变换器的电路如图1，磁心采用外直径5毫米，突起部分 外径6毫米，内径2. 7毫米，突起部分中间打1个1毫米孔，主部横截面积2. 3平方毫米，而 局部分成了上下桥壁，截面积之和为2. 3平方毫米，局部的下桥壁为圆形，长度为远小于 1毫米。下桥壁上绕驱动绕组NB1=NB2线圈3圈，主绕组NP1=NP2绕制13圈线圈，NS1=NS2 绕组绕制15圈，与R1取值2K，Cl取104K，TR1，TR2采用200方法倍数30V的三极管。
[0017]常规磁芯如图2,磁心采用外直径.毫米，内径3毫米，高度为2. 5毫米，横截面 积3. 75平方毫米，绕驱动绕组NB1=NB2线圈3圈，主绕组NP1=NP2绕制20圈线圈，NS1=NS2 绕组绕制24圈，与R1取值0. 68K，Cl取104K，TR1，TR2采用200方法倍数30V的三极管； 在400mA为满载前提下，在满载的5%~100%进行测试对比，如图8所示； 采用本发明的自激推挽式变换器的变换效率从轻载至满载整个区间，都有明显优于现 有产品，本发明的纹波参数还是优于现有产品，频率上升更加明显，输出纹波小与10mV;采 用实施例二特点为，频率明显上升，在磁环大小不变的情况下，将负载加大到400mA,输出 效率为受影响.如图11所示。
[0018] 采用本发明的自激推挽式变换器的变换效率从轻载至满载整个区间，都有明显提 升，如图9所示，其用软件做成对比，其中采用本发明的自激推挽式变换器的变换效率曲线 与现有产品的对比图；本发明的纹波参数特别好，在输入圈比减小，启动电阻增大的情况 下，2W满负载启动没问题，频率提高，输出纹波在30mV以下；此时在输出端外接一个33微 法电容，纹波会小于l〇Mv，有效的降低产品对后级产品的干扰。
[0019] 根据以上实施例，在磁芯体积未改变的情况下，同体积的磁芯采用本发明可以带 的起更大的负载，并且效率纹波的全部参数都会有所上升。
[0020] 实施例三： 图10至图11为本发明第三实施例自激推挽式变换器采用的变压器磁心，他们的工作 原理方式与实施例一，实施例二相同，这里不再赘述。
[0021] 上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构 思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术 方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容， 已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1. 一种自激推挽式变换器类开关电源，其特征在于：包括一变压器，所述变压器包括 至少一磁心，所述的磁心包括一个磁环，其特征在于：所述磁环上设置有一段长度小于总磁 路长度二分之一，且截面积大于主磁路的截面积100%以上的凸起；所述凸起中间设置有 不少于一个缝隙，将凸起分割为上桥壁和下桥壁。2. 根据权利要求1所示的自激推挽式变换器类开关电源，其特征在于：所述下桥壁设 置于最内侧的缝隙与磁环内环之间；所述下桥壁设置于最内侧的缝隙外侧。3. 根据权利要求1所示的自激推挽式变换器类开关电源，其特征在于：所述上桥壁和 下桥壁的截面积相加大于或等于凸起以外的所述磁环截面积的80°/『100%。4. 根据权利要求1所示的自激推挽式变换器类开关电源，其特征在于：所述缝隙内径 不小于漆包线外径。5. 根据权利要求1所示的自激推挽式变换器类开关电源，其特征在于：所述凸起处开 设有一圆形或长条孔。6. 根据权利要求1所示的自激推挽式变换器类开关电源，其特征在于：所述凸起处并 排开设有两圆形或长条孔。
【专利摘要】本发明公开了一种自激推挽式变换器类开关电源；包括一变压器，所述变压器包括至少一磁心，所述的磁心包括一个磁环，其特征在于：所述磁环上设置有一段长度小于总磁路长度二分之一，且截面积大于主磁路的截面积100％以上的凸起；所述凸起中间设置有不少于一个缝隙，将凸起分割为上桥壁和下桥壁。本发明的自激推挽式变换器类开关电源，利用Royer电路，通过本发明的磁环或磁芯，实现Jensen电路的优点；能够提高自激变换器的工作频率；提高效率；解决了变压器饱和三级管尖锋电流问题；降低输出纹波；在提高频率的同时，未改变初级电感量，同体积磁环，负载功率等级有效提升，功率密度进一步提升。
【IPC分类】H02M3/337, H02M3/338
【公开号】CN104953849
【申请号】CN201510411141
【发明人】徐树友
【申请人】清远市特斯拉电子科技有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月14日