[發明專利]一種自激推挽式變換器

有效

• 申請號: 201210056583.0
• 申請日: 2012-03-06
• 公開（公告）號: CN102594193A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王保均;鄭凌霄
• 申請（專利權）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M7/538
• 分類號: H02M7/538;H02M3/337
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

技術領域

本發明涉及DC-DC或DC-AC變換器，特別涉及用于工業控制與照明行業的自激推挽式變換器。

背景技術

現有的自激推挽式變換器，電路結構來自1955年美國羅耶（G.H.Royer)發明的自激振蕩推挽晶體管單變壓器直流變換器，這也是實現高頻轉換控制電路的開端；部分電路來自1957年美國查賽（Jen?Sen，有的地方譯作“井森”)發明的自激式推挽雙變壓器電路，后被稱為自振蕩Jensen電路；這兩種電路，后人統稱為自激推挽式變換器。自激推挽式變換器在電子工業出版社的《開關電源的原理與設計》第67頁至70頁有描述，該書ISBN號?7-121-00211-6。電路的主要形式為上述著名的Royer電路和自振蕩Jensen電路。

圖1-1為自激推挽式變換器常見應用，電路結構為Royer電路，其中與偏置電阻R1?并聯的電容C1在很多場合可以省去，在ZL專利號為03273278.3，公開日期：2004年8月25日，名稱為《自激推挽式變換器》文中，提供了一種帶軟啟動功能的Royer電路，參見圖2，解決了圖1-1中電容C1在開機時對推挽用開關三極管的沖擊。?

圖1-2也是一種應用方式，電路結構仍為Royer電路，把原一只偏置電阻R1拆為兩只R1u和R1d串聯而已，多用于較高的工作電壓輸入。同樣，與偏置電阻R1u?并聯的電容C1在很多場合可以省去，故圖1-2中電容C1以虛線繪制。

圖3也是常見的Royer電路，簡化了反饋繞組的繞法，其直流信號回路，晶體三極管TR1和TR2的工作點是一樣的，但電路處于自激振蕩狀態時，晶體三極管TR1和TR2的工作有差異。在公開號US?2007182342?(A1)，公開日期為2007-08-09的《LCD?BACKLIGHT?DRIVER》中，使用的就是類似圖3的Royer電路作為單元電路。而圖4是圖3電路的原形，圖4的主要特征是使用兩只偏置電阻R1a和R1b，分別置于推挽用開關三極管的基極到有效供電端；圖3把原本兩只偏置電阻R1a和R1b，簡化為一只，是在圖4基礎上的一種節約成本方案。在公開號US?2006250822?(A1)，公開日期為2006-11-09的《Switching?power?supply?apparatus》中，使用的就是類似圖4的電阻偏置方法作為單元電路。

圖5是常見的一種Royer電路。由于在供電回路中串入電感L1，且在推挽用開關三極管集電極之間并聯一只電容CL，電路輸出接近正弦波，常見于節能燈電子整流器等電路上，早期液晶顯示器的背光源全部采用圖5這種拓撲結構電路，同樣，也可以簡化反饋繞組的繞法，而采用類似圖3、圖4的變形方法。

Royer電路的振蕩頻率是電源電壓的函數，在電子工業出版社的《開關電源的原理與設計》第68頁第18行有描述，該書ISBN號?7-121-00211-6。其特點為：利用磁心飽和特性進行推挽振蕩，耦合變壓器輸出波形為近似方波，電路的變換效率較高。圖5的電路由于在供電回路中串入電感L1，且在推挽用開關三極管集電極之間并聯一只電容CL，電路輸出波形接近正弦波。

另一個與Royer電路相似的結構，就是開關驅動功能與主功率變壓器脫離的電路，如圖6所示。這個電路就是著名的自振蕩Jensen電路，中文常音譯為“井森”電路，電路的自振蕩頻率和驅動功能，改由磁飽和的變壓器B2來實現，因此，主功率變壓器B1能工作在不飽和狀態。其中，C1或C1a一般只保留一只，C1a是C1的等效接法，但是接在C1a時，電路可以實現軟啟動，需要說明的是C1和C1a同時去除，電路也是可以工作的。`???

雖然B2出現磁飽和，因為B2體積小，磁飽和消耗的能量小，電路的總體效率高。與相同條件下的Royer電路比較，在工作電壓、負載、溫度發生變化時，Jensen電路的自振蕩頻率相對比較穩定。

當然，Jensen電路的應用較廣，其電路的形式也多樣，主要也是體現在圖6中R1偏置方式的變化。