本发明专利技术提供了一种自激振荡反激变换器，能在实现软启动功能的同时，为产品的启动和稳态阶段提供合适的驱动补偿，提高产品抗干扰能力和稳定性，同时扩大了自激振荡反激变换器输入电压的设计范围和负载的变化范围，其电源输入端输入的直流输入信号依次经过输入滤波电路、主功率电路和输出滤波电路后输出直流信号，主功率电路包括主功率管和主变压器；所述输出的直流信号依次通过稳压电路、隔离光耦和驱动控制电路对主功率管进行负反馈控制以实现稳定输出，其还包括带恒流源的软启动电路，该软启动电路连接在所述输入滤波电路的输出端和所述驱动控制电路之间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种自激振荡反激变换器，特别涉及一种带恒流源软启动电路的自激振荡反激变换器。
技术介绍
自振荡反激变换器(RingingChoke Converter)因其设计成本较低,具有较强的市场竞争力而备受设计者的青睐；然而其输出特性的好坏，很大程度上取决于各分立元器件的一致性，当变压器、主功率管、控制三极管、光耦等元器件的一致性越好，其输出性能也越稳定。因此降低自激振荡反激变换电路(RCC)对分立器件一致性的苛刻要求，提高其输出电压稳定性成为设计者考虑的重点。目前设计者多采用偏置补偿电路(控制三极管基极添加关断补偿)，其输出电压的稳定性得到一定程度的提高，然而该方案调试难度大，产品的一致性依然较差，尤其在输出功率增加、输出容性负载增大时影响更为明显。中国专利技术专利申请公开说明书CN101997423A中公开了一种自激振荡反激变换器(RCC)较为理 想的电路形式，如附图说明图1所示，该自激振荡反激变换器主要包括滤波部分、软启动部分、MOS管、变压器、脉冲频率调制部分(PFM)、辅助电源、隔离光耦、稳压输出回路部分。输入电量经变压器连接输出回路部分，软启动部分连接MOS管的栅极，MOS管的栅极还接脉冲频率调制部分，辅助电源连接脉冲频率调制部分，脉冲频率调制部分和稳压输出回路部分之间接基准放大部分、隔离光耦，形成电压负反馈回路。上述反激变换器的软启动电路，提高了产品启动时输出电压的稳定性，其工作原理为:输入上电后，软启动电路电压升闻，MOS管导通,输出电压逐渐上升,在系统进入稳态前，软启动电路继续为MOS管提供驱动能量，同时软启动电路电压逐渐降低；当系统正常工作后，由于软启动电路充电时间远大于放电时间，软启动电路始终保持在较低电位(开机启动时，软启动电压波形见图7 )。该软启动电路的缺点在于:稳态时，软启动电路中电容C9放电速度远快于充电速度，其对地电压接近IV (见图7)，因此MOS管驱动完全依赖于反馈绕组能量，软启动电路正常工作时对MOS管补偿不足，产品输出性能容易受变压器工艺(反馈与输入耦合程度)、M0S管导通门限、输出外接容性负载等影响。当增大充电速度时，受输入电压范围宽和输出负载变化大的影响，容易出现过补偿，导致电源开机启动限流和产品输出短路功耗大等缺点。图2是中国专利技术专利申请公开说明书CN101997423A中公开的一个实施例的电路原理图，包括输入滤波电路11、软启动电路12、脉冲频率调制电路13、主功率电路14、辅助电源电路15、输出滤波电路16、隔离光耦0C1、误差放大ADJ电路17。输入滤波电路11由滤波电容CO、滤波电容Cl和滤波电感LO组成，形成了 π型滤波电路。电容CO接电源输入端，另一端接地，电感LO接电源输入端，另一端接变压器同名端，电容Cl的一端接变压器同名端，另一端接地。也可采用其它现有滤波电路，具体可按有关技术手册选定。软启动电路12包括:分压电阻R10、电阻R13、电阻R14和启动电容C9。电阻R10、电阻R13、电阻R14依次串联，串联电路的一端接电源输入端，一端接地。电容C9的一端接入电阻RlO与电阻R13的串联结点，另一端接地。其工作原理为当接入输入电压时，电流经电阻RlO对电容C9充电，经过时间￥)后电容电压达到MOS门限电压，实现开机软启动功能；当MOS管关断时，反馈绕组反向，同名端电位为负，因此MOS管电位亦为负，此时电容C9通过电阻R13快速放电，当MOS管导通时，输入电压通过电阻RlO向电容C9充电，由于电阻RlO的阻值远远大于电阻R13的阻值(RlO取值减小时，产品输出短路功耗增加，启动电流增大，表二例举了 RlO取值减小时带来的不足)，因此放电速度远快于充电速度，经过一段时间后电容C9能量释放完毕。脉冲频率调制电路13包括:电阻R6、电阻R9、电阻R11、电阻Rl 11，电容C5、电容C6、电容Cl2，NPN型三极管TR2、PNP型三极管TR3、正反馈绕组P3。电容C6与电阻R11、电阻R111、电阻R6依次串联，串联电路的一端接入正反馈绕组P3的同名端，另一端接入三极管TR2的集电极。电容C5与电阻R9并联，并联电路的一端接入三极管TR2的基极，另一端接入三极管TR3的集电极。电容C12与电阻Rlll并联，并联电路的一端接入三极管TR3的发射极，另一端接入三极管TR3的集电极。其工作原理为:正反馈绕组P3、电容C6、电阻Rll支路通过与主功率管TRl原副边耦合，构成自激振荡回路，控制开关管导通关断；同时电流环R5支路、电压环光耦支路通过双管驱动控制电路TR2、TR3调节开关管导通占空比，使产品输出正常。主功率电路14包括:变压器原边绕组P1、输出绕组P2，M0S管TR1，输出整流二极管D1，实现电源能量的转换、传递以及输入与输出隔离。辅助电源15包括:正反馈绕组P3、二极管D3，其工作原理为，反馈绕组同名端为正时，二极管D3导通，为光耦提供能量。输出滤波电路16，包括滤波电容C3，也可采用其它现有滤波电路，具体可按有关技术手册选定。隔离光稱包括:光稱0C1,其主要完成信号的传递和输入输出隔离作用。误差放大ADJ电路17包括:取样电路、信号比较放大电路。其工作原理为:输出电压漂高时，取样电路采集信号经信号比较放大电路后调节光耦原边电流，即通过电压环调节产品的占空比。在电源的输出端有一取样电流流经取样电路、误差放大、隔离光耦、脉冲频率调制PFM电路后对主功率电路中的主功率管进行负反馈控制；在输入滤波电路的输出端连接有一软启动电路，该软启动电路另一端与脉冲频率调制PFM连接以实现电源的软启动功能。 上述电路的缺点在于: O 产品启动阶段，带满载、尤其是大容性负载时，不能进入稳态，产品输出异常；上述电路开机后，需要经过一段时间振荡，产品才能进入稳态；在非稳态时期，反馈绕组能量较弱，此时依赖电容C9补偿能量，然而电容C9电压从MOS管导通第一周期后开始下降(电容C9开机电压波形见图7，MOS管导通后其电压逐渐下降)，提供能量越来越弱，因此该电路在满负载、轻负载、尤其是大容性负载时，容易振荡，表现为输出电压偏低。当输出带容性负载时，产品输出电压上升上升时间变长，图12对比了型号为PWB4805D、功率为3W的电源变换器正常工作和带IOOOyf电容时的输出电压波形，其中CHl为正常工作波形，上升时间约为0.5ms, CH2为带1000 μ f电容的工作波形，上升时间约为3.7ms，输出电压未正式建立时电压环处于失控状态，此时MOS管驱动若不能得到足够补偿，反馈绕组容易停振，表现为启动不良。以下详细介绍该阶段过程:以现有PWB4805D、功率为3W的电源变换器为例，其启动电路参数兼 顾了短路功耗、启动电流等关键性能，电路原理见图2，该软启动电路 12 中各参数取值如下:R10=332K Ω, R13=3.3K Ω, R14=150K Ω，C9=l μ f，控制电路 13中反馈绕组驱动支路Rll=IOOQ, C6=4700PF，主功率电路14部分，其变压器Tl各参数为:Np=25, Ns=7, Nf=8。产品在MOS管导通的初始阶段，反馈绕组电压较小，该阶段G极电位几乎为零，因此非稳态时期放电时间常数可近似为T2 ^ R13*C9 ^ 3.3ms本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自激振荡反激变换器，直流输入信号依次经过输入滤波电路、主功率电路和输出滤波电路后输出直流信号，主功率电路包括主功率管和主变压器；所述输出的直流信号依次通过稳压电路、隔离光耦和驱动控制电路对主功率管进行负反馈控制以实现稳定输出，其特征在于：还包括带恒流源的软启动电路，该软启动电路连接在所述输入滤波电路的输出端和所述驱动控制电路之间。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭国文，尹向阳，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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