[发明专利]微功率电源变换电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源变换电路，特别涉及一种微功率直流-直流(DC-DC)转 换电路。

背景技术

目前微功率DC-DC转换常用罗耶(Royer)拓朴结构，常用的微功率DC-DC 转换应用电路如图1所示，包括第一电阻电路R、第一开关三极管Q1、第二开关 三极管Q2、变压器T1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三电容电路C3，变 压器包括第一绕组N1、第二绕组N2、第三绕组N3、第五绕组N5、第六绕组N6、 第一抽头P1、第三抽头P3，第一抽头由变压器第一绕组N1同名端与第二绕组 N2异名端相连组成，第三抽头由变压器第五绕组N5异名端与第六绕组N6同名 端相连组成；电压输入端第一路通过第一电阻R连接第一三极管Q1基极和第三 绕组N3同名端，第三绕组N3异名端接第二开关三极管Q2基极；电压输入端第 二路连接第一抽头P1，第一绕组N1异名端连接第一开关三极管Q1集电极、绕 组N2同名端连接第二开关三极管Q2集电极；两个开关三极管Q1、Q2的发射极 共地连接；输出端第五绕组N5的同名端与第一二极管D1的正极相连、第六绕组 N6的异名端与第二二极管D2的正极相连，两个二极管D1、D2的共负极连接后 接输出端+Vo，第五输出绕组N5的同名端和第六绕组N6的异名端相连组成的抽 头作为输出的参考0V点，第三电容C3并联在两输出端之间。这样的变换器结构 简单，使用的元器件少。其中变压器采用环型磁芯，为了保证较高的耦合系数以 提高产品转换效率，一般采用原、副边绕组同时绕制的方式。

所以一般存在几个缺点：1、在开关转换瞬间会产生电流尖峰；2、由于元器 件少，电路无保护功能，开关功率器件容易受损；3、由于变压器原、副边一起 绕制，使电路输入与输出端的隔离度不易提高，且隔离电容较大；4、由于变压 器的耦合系数高，在输出端发生短路时，开关管易被击穿，使电源变换器易损坏。

发明内容

本发明目的在于提供一种微功率电源变换电路，实现输出功率在5W及以下 应用场合的输入输出端隔离度高且带有短路保护功能的直流-直流转换。

本发明的目的可以通过以下方案实现：一种微功率电源变换电路，包括第一 电阻电路、第一开关三极管、第二开关三极管、变压器、第一二极管、第二二极 管、第三电容电路，变压器包括第一绕组、第二绕组、第三绕组、第五绕组、第 六绕组、第一抽头、第三抽头，第一抽头由变压器第一绕组同名端与第二绕组异 名端相连组成，第三抽头由变压器第五绕组异名端与第六绕组同名端相连组成； 其中第一电阻电路的一端连接输入电压端，第一电阻电路的另一端为第一连接 线，第三绕组的异名端接第二开关三极管的基极；上述其他各组成部分按DC-DC 转换常用电路连接；其特征在于：还包括第二电容电路和变压器的第四绕组，第 二电容电路一端接第一连接线，第二电容电路另一端接地；所述第四绕组异名端 与第三绕组同名端相连组成变压器的第二抽头；第四绕组同名端与第一开关三极 管基极相连，第二抽头接第一连接线。

本发明还作以下进一步的改进：

所述的微功率电源变换电路还包括：第二电阻电路；所述第二电阻电路一端 接第一连接线，第二电阻电路另一端接第二抽头。

在启动瞬间，所述第二电阻电路吸收第三绕组、第四绕组的能量，以减小开 关三极管的基极驱动电压，抑制开关三极管进入深饱和，改善电路的启动性能；

在两个开关三极管状态转变时，所述第二电阻电路吸收开关三极管转变瞬间 产生的尖锋能量，减小电路噪声；

当电路输出端发生短路时，所述第二电阻电路消耗经变压器T1耦合回原边 的短路能量，进一步减小了三极管的驱动电压，抑制三极管进入深饱和状态，更 好地改善电路的短路保护功能。

所述的微功率电源变换电路还包括第三电阻电路；所述第三电阻电路并联在 两输出端之间，所述第三电阻用于改善产品在轻载及空载情况下的输出特性。

所述微功率电源变换电路增加一第四电容电路，第四电容电路一端接第一开 关三极管的集电极，第四电容电路另一端接第二开关三极管的集电极，所述第四 电容用于吸收第一开关三极管和第二开关三极管在饱和导通和截止关断转换瞬 间所产生的电压尖峰，降低电路的输出噪声，进一步保护了开关功率器件。

所述的微功率电源变换电路还包括第一电容电路，第一电容电路连接在输 入电压端和地之间，用于输入电压的滤波。