[发明专利]具有若干受控输出端的直流电压变换器

说明书

本发明涉及依照权利要求1的直流电压变换器。这样一种直流电压变换器已在EP27    015    B1中被公开。

根据EP    27    015    B1的直流变换器中有一个自由振荡器，用来确定开关晶体管的开、关时间。还设置了若干调节回路，一方面用于调节输出电压，另一方面用于确定振荡器的脉冲重复频率及取能电流的大小。

本发明的任务是关于根据权利要求1广义概念所述的直流电压变换器的，这种变换器在具有一个受控的和至少一个跟随输出时，具备良好的跟随特点。特别是，该直流电压变换器如同具有恒定频率功能和脉冲宽度调节的直流电压变换器一样，具备良好的跟随特点。

这个任务通过权利要求1中的特征部分来解决。权利要求2指出了本发明的一种优良的结构。

按照本发明的直流电压变换器很适于用作带有大变化负载的小功率变换器，因而特别适合于用作ISDN网络中的电源。根据本发明的直流电压变换器，相对于单纯自由振荡的变换器来说，具有静态功率小的优点;相对于单纯脉冲宽度调制的变换器来说，具有开关损耗小的优点。特别是在功率约20mw、输入电压振幅在30与100V之间的ISDN网络中，必须达到很高的效率，依照本发明的变换器最优地满足了这个要求。

下面，根据附图进一步说明本发明的一个实施例。

图1是直流电压变换器的电路图，

图2是电压和电流的变化曲线。

如图1所示，直流电压变换器的输入电压U_E串联地加在变换器变压器的初没线圈W1、开关晶体管T_S的开关部分和电流测量电阻R1上。直流变换器具有两个输出端，相应的输出电压分别为Ua1和Ua2。通过变压器Tr的第一个次级线圈W2、二极管D1和输出端滤波电容Cg1得到第一个输出电压;通过第二个次级线圈W3、二极管D2和输出端滤波电容Cg2得到第二个输出电压。二极管D1和D2分别接到次级线圈W2和W3上，以使变换器作为间歇变换器而工作。开关晶体管Ts的开关时间由脉冲发生器IG1控制。如果输出端3为高电位，开关晶体管Ts（图1中用场效应晶体管表示）导通。与此相反，如果脉冲发生器IG1的输出端3为低电位，开关晶体管Ts截止。脉冲发生器IG1（可以用定时器IC7555实现）是自由振荡型的，其频率由电阻R6和电容C1确定，R6位于端6和端3之间，C1位于端2和电流测量电阻R1与输入电压U_E的接点之间。但是，处于自由振荡的脉冲发生器IG1也可以由外部引入的封锁或开启信号来控制其脉冲重复频率，这个信号是加在与端子2相联的端子6上的。如下面即将仔细描述的，根据变换器取能电流的大小和输出电压Ua1与Ua2的大小来实现这个控制。若不引入外部封锁信号，则脉冲发生器IG1将以由其频率确定元件R6和C1决定的频率工作。脉冲发生器IG1的直流电压源由输入电压U_E经过稳压器SR后得到。为此，脉冲发生器IG1的端子8与稳压器SR的输出相连，端子1与输入电压U_E的负端相连。晶体管T1和T2也都通过稳压器SR来获得直流电压。

利用取能电流在电流测量电阻R1上产生的电压降，使取能电流影响脉冲发生器IG1的工作。若取能电流J_A的值在某个确定的阈值以下，则脉冲发生器的输出端3为高电位。当R1上的电压降超过某个给定的阈值时，晶体管T1导通，接着使接在晶体管T1后面的晶体管T2 也导通。若晶体管T2导通，则电容C1以附加电压U_H充电，电容C1上的电压值一达到约附加电压U_H的2/3，脉冲发生器IG1的输出端3的电位就变为低电位，开关晶体管T_S断开。于是电容C1通过电阻R6放电。一旦电容C1放电到约附加电压U_H的1/3时，脉冲发生器IC1的输出端3的电位就变为高电位，开关晶体管T_S重新导通，取能周期重新开始。若没有其输入端6的进一步影响，则脉冲发生器IG1将持续地对开关晶体管T_S提供这种开关脉冲，而且其重复频率由时间常数R6C1确定。该重复频率相应于变换器的最大可能工作频率，它出现在次级侧至少有一路输出处于最大负载的短路情况中。在其它情况下，该重复频率根据输出电压Ua1和Ua2的大小而降低。