[发明专利]一种高能效自激式双驱动半桥开关电源

说明书

技术领域

本发明为一种开关电源电路，属于开关电源技术领域。它作为一种小功率电源变换装置， 用于“电源适配器”中。

很多家电产品需要低压直流电源供电，这个低压直流电源常通过一种俗称为“电源适配器” 的电源变换装置来得到。这种“电源适配器”输入工频交流220V或110V电源，输出低压直流 电为家电产品供电；“电源适配器”内或采用工频变压器加整流滤波技术，或采用AC/DC开关 电源技术，将交流电源变换为低压直流电。

采用工频变压器加整流滤波技术的“电源适配器”，由于工频变压器原材料铜线、硅钢片价 格大幅度上涨，生产厂家已无利可图甚至亏损。转向采用AC/DC开关电源技术成了众多厂家 的选择。但常规AC/DC开关电源拓扑多存在轻负载时、特别是空载时能源利用效率(以下简 称能效)低，难于达到“能源之星”的认证标准的问题，造成销售障碍，必须对用常规AC/DC 开关电源拓扑加以改进。

背景技术

本发明针对节能灯电路加以改进，节能灯的成本低廉，用于照明已经普及。节能灯电路为 自激式半桥开关电源，如附图的图1所示，它已为公众熟知。为输出低压直流电，图1中已将 灯管负载改为开关变压器T2的原边，T2的副边经过全波整流、滤波输出低压直流电Uout。

这个电路的缺点是：该电路带固定负载例如带个灯管，能效还比较高。但轻载、特别是空 载时能效低，达不到“能源之星”的认证标准。

发明内容

本发明在自激式半桥开关电源的基础上加以改进，其技术方案是：在输出的开关变压器T2 上增加了两个绕组T2a和T2b作为功率元件的第二驱动源，与原有的脉冲变压器T1的绕组T1a 和T1b这个驱动源迭加，共同驱动功率元件，形成所谓“双驱动”，能保证功率元件在空载、 轻载的条件下进入开关工作状态。实测功率元件温升很低，功率损耗小，空载、轻载能效均能 达到“能源之星”的认证标准，从轻载到满载整个功率段效率都高。

附图说明

图1为节能灯电路，它是一个自激式半桥开关电源，已为公众熟知。其中二极管VD1-VD4 为输入工频交流220V或110V电源作桥式整流，输出高压直流脉动电压，(A)点是这个高压 直流脉动电压的正端，(B)点是这个高压直流脉动电压的负端，电解电容C1、C2串联于(1) 点，为该直流脉动电压滤波；输出高压直流电。图1已将灯管负载改为开关变压器T2的原边， T2的副边带中心抽头，副边另外两个端子，分别接二极管VD7、VD8作全波整流，经过电解 电容C5滤波输出低压直流电。功率元件V1和V2均为NPN三极管；电阻R3-R6、电解电容 C3、二极管VD5和脉冲变压器T1的绕组T1a组成的电路驱动上部的功率元件V1(以下简称 为上管V1)；电阻R7-R10、电解电容C4、二极管VD6和脉冲变压器T1的绕组T1b组成的 电路驱动下部的功率元件V2(以下简称为下管V2)；具体的连接方式是：上管V1的集电极接 高压直流正端(A)，V1的发射极与V2的集电极相连接于(2)点，电阻R3的一端连接VI的 基极，R3的另一端分别与电阻R4、R5、R6的一端和电解电容C3的负极相连于(3)点，R4 的另一端连接V1的集电极，R5的另一端连接隔离二极管VD5的负极，R6的另一端连接(2) 点即V1的发射极与V2的集电极的连接点，二极管VD5的正极连接电解电容C3的正极于(5) 点，脉冲变压器T1的绕组T1a的一端连接(5)点，T1a的另一端连接脉冲变压器T1的绕组 T1c的一端(6)，T1c的另一端连接开关变压器T2的原边一端，T2的原边另一端连接滤波电 解电容C1、C2的串联点(1)，将(6)点与(2)点直接相连；下管V2的发射极接高压直流 负端(B)，V2的基极连接电阻R10的一端，R10的另一端分别与电阻R7、R8、R9的一端和 电解电容C4的负极相连于(4)点，R7的另一端连接(2)点即V1的发射极与V2的集电极 连接点，R8的另一端连接隔离二极管VD6的负极，R9的另一端连接高压直流负端(B)点， 二极管VD6的正极连接电解电容C4的正极于(7)点，脉冲变压器T1的绕组T1b的一端连接 (7)点，T1b的另一端连于(8)点，将(8)点与(B)点直接相连。要注意绕组T1a连接(5) 点的一端、绕组T1b连接(8)点的一端和绕组T1c连接(6)点的一端应是同名端。