[實用新型]一種脈沖變壓器的能量歸零檢測電路

有效

• 申請號: 201320267871.0
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN203287450U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 羅曉;薛濤;周虎城;程洪浩
• 申請（專利權）人: 薛濤
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型公開了一種脈沖變壓器的能量歸零檢測電路，特別涉及一種利用電荷泵原理來實現變壓器能量歸零檢測的電路。?

背景技術

高頻脈沖變壓器的信號頻率一般為10K～100KHZ，因此脈沖變壓器的效率遠遠高于普通變壓器，體積也會減少很多。在實際應用中，高頻變壓器經常由于設計、控制不合理或制作工藝不佳而損壞開關電源，高頻變壓器磁飽和是造成故障的重要原因。脈沖變壓器磁飽和時，初級繞組的電感量顯著降低，致使初級繞組的直流電阻和內部功率開關管的功耗迅速增加，導致初級電流急劇增大，內部的限流電路有可能來不及保護，功率管就已經損壞，最終導致高頻變壓器和芯片過熱燒壞。當負載增加時，輸出的電壓迅速跌落，達不到設計的輸出功率。傳統方法通過將繞組上的電動勢直接輸入到單片機測試儀，這種方法需要微處理器通過多次中斷進行數據處理，電路復雜、成本較高，實用性不強。?

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于，提供一種脈沖變壓器的能量歸零檢測電路，本實用新型可以實現變壓器能量歸零檢測的功能，防止變壓器磁飽和和偏磁現象發生，有效避免初級繞組電流過大引起的器件損害。?

為了實現上述任務，本實用新型采用如下的技術解決方案：?

一種脈沖變壓器的能量歸零檢測電路，包括電荷泵電路、箝位電路、過壓保護電路、變壓器T和MOSFET管Q，所述變壓器T的初級非同名端接MOSFET的漏極D；所述MOSFET管Q源極S接地。所述的電荷泵電路包括電容C、穩壓二極管D1、電阻R1和R2，所述的電容C接在變壓器T?的初級非同名端與電阻R1兩端；所述的電阻R1接在電容C與穩壓二極管D1陽極的兩端；所述電阻R2接在穩壓二極管D1的負極與地兩端。所述的箝位電路包括穩壓二極管D2，所述的穩壓二極管D2的負極接穩壓源VCC，穩壓管二極管D2的正極連接DEGAUSS檢測輸出端口。所述的過壓保護電路包括穩壓二極管D3，所述的穩壓二極管D3的正極接地，穩壓二極管D3的負極接電容C。?

本實用新型的有益效果是：在變壓器初級繞組導通之前，必須保證初級繞組的能量歸零，即初級電流為零，防止變壓器在每個周期工作之后存在剩余能量累加，造成變壓器偏磁或磁飽和現象，該檢測電路可以在變壓器初級繞組的電流歸零時，在Degauss檢測輸出端口產生一個5V的脈沖電壓信號，微處理器通過檢測該電壓信號由5V變為0V的過程，來確保變壓器能量歸零，之后驅動電路觸發下一個工作脈沖信號。實現了變壓器能量歸零檢測和防止變壓器磁飽和的功能，有效避免了變壓器偏磁以及初級繞組電流過大引起器件損害。該電路結構簡單、成本低廉，適用于變壓器高頻場合。?

附圖說明

以下結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的解釋說明。?

圖1是電路原理圖；?

圖2是電路中主要工作波形。?

圖1中，T為脈沖變壓器，Q為P通道MOSFET管，C為電容、D1、D2、D3為穩壓二極管，R1、R2為電阻。?

圖2中，V_transform為變壓器初級繞組非同名端的電壓信號，V_degauss為DEGAUSS檢測輸出端口的電壓信號。?

具體實施方式

如圖1中，在變壓器初級繞組的MOSFET斷開之后，初級繞組中電流不斷減少，同時初級繞組非同名端的電壓迅速上升，此時初級電流通過電阻R1、R2和二極管D1對電容C快速充電，電容兩端的電壓差不斷增加，由?于存在箝位電路，DEGAUSS檢測輸出口的電壓只能上升至5V，并保持一段時間，直到電容C的充電過程結束。之后，儲存在電容C中的電能通過電阻放電，因此電容C的電壓持續降低至0V，因此該電路可以在變壓器初級繞組的能量歸零時，在DEGAUSS檢測輸出端口產生一個5V脈沖電壓信號，隨后該信號不斷衰減為0V，只有當微處理器檢測到這個由5V降為0V的電壓信號后，才允許電路產生一下驅動信號，防止變壓器的剩余能量不斷累積，導致偏磁和磁飽和現象的發生。?

圖2為檢測電路中的主要波形，V_transform變壓器初級繞組非同名端的電壓信號，該信號與初級繞組的電流信號直接相關，初級電流越小，脈沖變壓器上產生的壓降越小，即V_transform電壓越大，當初級電流為零時，V_transform電壓升至為電源V+。V_degauss為DEGAUSS檢測輸出端口的電壓信號，在初級繞組MOSFET斷開之后，初級繞組的電流急速減少，脈沖變壓器初級繞組上的壓降持續降低，導致V_transform急速上升，基于電荷泵的原理，DEGAUSS檢測輸出端口產生5V的脈沖電壓信號，由于電路存在寄生參數，使初級電流產生振蕩的情況，在初級繞組電流歸零后，電壓V_transform下降為電源正極電壓V+，DEGAUSS檢測輸出端口的電壓值也歸于零，通過檢測DEGAUSS信號由5V變為0V的過程，即微處理器數字信號輸入端口由1變為0后，才可以啟動下一個工作周期，保證變壓器正常工作。?