[其他]自激阻塞振蕩式直流變換器

無效

• 申請號: 87101895
• 申請日: 1987-03-14
• 公開（公告）號: CN87101895A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發明（設計）人: 杉島榮一;宮崎治
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李勇

本發明涉及對負載變化、輸入電壓變化、周圍溫度變化進行控制的自激阻塞振蕩式直流變換器的改進。

圖1為“晶體管技術”1977年9月號214頁圖6（CQ出版社）所示的以往的自激阻塞式直流變換器（以下稱為RCC直流變換器即Ring????Chock????Converter的縮寫）的電路圖。圖中1為直流電源，2為變壓器，該變壓器2的初級線圈3的始端與直流電源1的正極連接，初級線圈3的終端與晶體管4的集電極連接。然后，晶體管4的發射極與直流電源1的負極連接。5為在直流電源1的正極和晶體管4的基板之間連接的啟動電阻，6為變壓器2的反饋線圈，其始端通過電阻7、電容器8的串聯電路與晶體管4的基板連接，終端與晶體管4的發射極連接。此外，9為二極管，該二極管9的陰極端與反饋線圈6的始端連接，陽極端與電容器10的負極連接。然后，該電容器10的正極與反饋線圈6的終端連接。11為齊納二極管，該齊納二極管11的陰極端與晶體管4的基極連接，陽極端與電容器10的負極連接。12為變壓器2的次級線圈，13為二極管，該二極管13的陽極端與次級線圈12的終端連接，陰極端與電容器14的正極連接。然后，電容器14的負極與次級線圈12的始端連接。15為負載，與電容器14的兩端連接。

其次，參照圖2所示的工作時各部分波形，對自激振蕩的RCC直流變換器的工作加以說明?，F在，若接通圖中未示出的電源開關，則直流電源的電壓V_in通過啟動電阻5加在晶體管4的基極上，晶體管4中有基極電流流通。因此，晶體管4變為導通狀態，其集電極電流ic流入初級線圈3。由于該集電極電流ic引起的初級線圈3的磁通變化，在反饋線圈6上產生的電壓通過電阻7、電容器8變為微分波形的基極電流從而形成晶體管4的正向基極電流iB，因而晶體管4迅速地達到飽和狀態。在此狀態下，作為晶體管4的負載來說，由于輸出整流用二極管13加的是反向電壓，所以無電流流通。上述集電極電流ic的值則由初級線圈3的電感來決定;設晶體管4對基極電流iB的電流放大系數為h_fe，當集電極電流ic＝h_fe·iB時，就不再增加了。因而，變壓器2的鐵心中磁通也不再變化，從而各線圈的電壓消失，晶體管4迅速地轉入截止狀態。當晶體管4成為截止狀態時，在通電過程中變壓器2內所積蓄的磁能作為振蕩電壓，在各線圈內產生與晶體管4導通狀態下相反極性的電壓。因此，此時次級線圈12輸出電壓的極性可使二極管13導通，并使電容器14充電，同時供電給負載15。與此同時，反饋線圈6也同樣地在晶體管4的基極發射極之間產生反向電壓，并通過電阻7，向電容器8充電，使得與晶體管4的基極連接的電極端為正。當在導通期間所積蓄的磁能全部釋放給各線圈的負載時，由于變壓器2的鐵心中磁通不再變化，變壓器2的各線圈的電壓將會消失。在此情況下，隨著這一電壓的變化，基極電流iB作為正向基極電流從電容器8流入晶體管4，于是晶體管4再次成為導通狀態。這樣一來，由于晶體管4交替反復進入導通狀態和截止狀態，晶體管4的開關作用反復進行，從而自激振蕩持續進行。

其次，對圖1的電壓控制機理加以說明。如上所述，在晶體管4的截止期間，反饋線圈6產生的電壓其極性使二極管9導通，并使電容器10充電。因此，可以認為該電容器10兩端的電壓大致正比于輸出電壓V₀和輸入電壓V_in。因此，在晶體管4再次導通時，電容器10的充電電壓與反饋線圈6的感應電壓之和加在齊納二極管11上，于是產生正比于這兩個電壓之差的齊納電流。這樣，由反饋線圈6向晶體管4的基極供給的電流的一部分作為齊納電流而被旁路，因而可控制晶體管4的基極電流iB，從而控制晶體管4的導通幅度，使得輸出電壓V₀與輸入電壓V_in和負載5的變化無關，而能穩定地工作。利用圖3所示的等效電路，對上述電壓控制的工作原理進一步詳加說明。

由于該圖3是電壓控制的說明圖，所以省略與電壓控制無直接關系的電容器8。在圖3所示的等效電路中，晶體管的基極發射極結流通的正向基極電流iB，可用線性關系式來表示即基極發射極間電壓V_BE可用下式表示：

V_BE＝r_Bi_B+V_B……（1）