限制峰值电压的主动箝位电路制造技术

本实用新型专利技术是有关于一种限制峰值电压的主动箝位电路，该主动箝位电路包括控制变压器线圈电流的一主开关单元与一副开关单元，是藉一讯号撷取单元、一零点判别单元、一回授单元与一脉波控制单元控制该副开关单元的导通（ＯＮ）周期与该主开关单元错开，并控制该副开关单元与该主开关单元的导通周期以形成一可容忍暂态电压变化的缓冲空间。本实用新型专利技术藉由控制该主动箝位电路的工作周期，产生暂态能量缓冲空间，而可以避免变压器线圈饱和，且同时具有低损耗与实施简便的优点，非常适于实用。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种主动箝位电路，特别是涉及一种限制峰值电压的 主动箝位电路，其是藉控制主动箝位电路的导通周期来控制变压器激磁电 流，避免变压器线圏饱和的电路。
技术介绍
请参阅图1所示，是现有习知的主动箝位电路示意图。现有习知的主动箝位电路，主要是利用一脉波调变单元5控制一主开关单元11与一副开 关单元12的交错开启，控制一变压器2线圏的激磁电流大小以调节输出功 率，经过一两开关元件SW3、 SW4组成的整流单元转换为直流电力输出，另外 具有一输出回授单元4产生一回授，该回授的讯号送至该脉波调变单元5 以配合负载暂态变动而调整输出。请参阅图2所示，是现有习知的主动箝位电路的波形图，其产生的波 形如图2所示，当暂态电流变动过大而超过线圈的饱和临界线103时将造 成变压器饱和，进而产生突波电流102,虽然现今的脉波调变单元5使用的 集成电路芯片(IC)皆具有过电流保护的功能，但是该过电流保护功能是限 制该变压器2的激磁电流与负载电流总合的最大范围，而当负载电流很低 时，激磁电流却有可能过高，但在未达到该过电流保护功能所限制的最大范 围之前无法停止该激磁电流上升至该变压器饱合，该过电流饱合功能当该 变压器饱合使突波电流出现即关闭该主开关单元11以消除突波电流，但关 闭前一瞬间出现的突波电流经过变压器线圏两端相互的感应，在该主开关 单元11上产生非常高的突波电压101,对电源供应器的破坏极大，此即为 现有习知技术中所存在的问题；而现有习知的箝位电路控制如美国专利第 4,441,146 号 Optimal resetting of the transformer's core in single—ended forward converters是利用两个开关单纯的交4晉导通，由 于该专利无控制两开关导通时序的机制，在暂态时变压器可能达到饱合，随 着变压器饱合而产生暂态响应不良、暂态噪音与饱和时的过电压现象,造成 输出品质不良或者电路元件有损毁之虞；之后再有中国台湾专利公告第 312869号的定电压箝拉顺向转换电源供应器，该先前专利是利用一箝位 电感与二极管将多余能量储存至一电容，当设定该箝位电感与变压器一次 側的线圏感量相同时，该电容的充电与放电能量相等，可抑制线圈达到饱 和，而该专利的问题在于增加上述的元件会造成损耗增加且降低效率，而且上述该箝位电感感量必须要与变压器一次侧感量完全一样，若两者感量不 同即造成两者不匹配，则产生能量流向不均衡的问题，而实施上两电感的匹配相当困难；因此仍需改善主动箝位电路的控制方法，使其具有避免饱 和且同时具有低损耗与实施简便的优点。由此可见，上述现有的主动箝位电路在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为解决上述存在的问题，相关厂商 莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完 成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者 急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的限制峰值电压的主动箝 位电路，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。有鉴于上述现有的主动箝位电路存在的缺陷，本设计人基于从事此类 产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极 加以研究创新，以期创设一种新型结构的限制峰值电压的主动箝位电路，能 够改进一般现有的主动箝位电路，使其更具有实用性。经过不断研究、设 计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新 型。
技术实现思路
本技术的主要目的在于，克服现有的主动箝位电路存在的缺陷，而 提供一种新型结构的限制峰值电压的主动箝位电路，所要解决的技术问题 是使其藉由控制该主动箝位电路的工作周期，产生暂态能量緩冲空间，而可 以避免变压器线圏饱和，从而更加适于实用。本技术的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现 的。依据本技术提出的一种限制峰值电压的主动箝位电路，是电性连 接于一 电源供应器的变压电路，该变压电路包含有一转换电力的变压器、一 驱动该变压器并产生一时脉讯号的脉波调变单元，以及一电性连接于该变 压器及该脉波调变单元的输出回授单元，其中该主动箝位电路是用以控制 该变压器的电流大小，其中该主动箝位电路包括 一讯号撷取单元，是电 性连接该变压器的一次侧以取得输出一撷取讯号； 一零点判别单元，其是 电性连接该讯号撷取单元以接收该撷取讯号，并依据该撷取讯号的最大值 与最小值定义出该撷取讯号周期变化的复数临界点； 一回授单元，是电性 连接该讯号撷取单元以接收该撷取讯号，依据该撷取讯号的大小产生一第 一回授电流，另自变压器一次侧分流撷取一第二回授电流，并使该第一回 授电流与该第二回授电流汇流为一第三回授电流； 一主开关单元及一副开 关单元，是电性连接该变压器并控制其电流路径，而该主开关单元是由该脉 波调变单元产生其导通时序；以及一脉波控制单元，受该第三回授电流、该时月永讯号与该零点判别单元定义的临界点来触发控制该副开关单元的开启(ON)与关闭(OFF)，与该主开关单元错开形成该变压器的激磁电流周期。本技术的目的及解决其技术问题还可以可采用以下的技术措施来 进一步实现。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的讯号撷取单元是利 用 一辅助线圏在变压器旁感应出与线圈电流等比例缩小或放大的撷取讯号前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的讯号撷取单元更包 括一峰对峰值检知单元定义出该撷取讯号的最大值与最小值。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的讯号撷取单元是利 用一可等比例放大电流的半导体元件获取与线圏电压等比例缩小或放大的 撷取讯号。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的变压器的电流周期 分为电流呈固定斜率上升的正半周与电流呈另 一 固定斜率下降的负半周。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的零点判别单元利用 一半导体元件连接该辅助线圏的两端，使该撷取讯号在电流变动时使该半 导体元件开启(0N)或关闭(OFF),以检知该变压器电流周期变化的复数临界 点。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的脉波控制单元中更 具有一最低限制电压准位，当该变压器电流周期的负半周因空载过度延长 导致输出电压低于该最低限制电压准位时则停止延长该负半周。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的脉波控制单元中是 利用一稽纳二极管(Zener diode)产生最低限制电压准位。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的脉波调变单元产生 的时脉讯号是产生该副开关单元导通的最大周期限制。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的脉波调变单元产生的时脉讯号是以讯号正缘关闭该副开关单元。前述的限制峰值电压的主动箝位电路，其中所述的回授单元是利用一 电压控制的电流源，依该撷取讯号的大小产生反比例的电流。本技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。经由以上可 知，为了达到上述目的，本技术提供了一种限制峰值电压的主动箝位电 路,是电性连接于一 电源供应器的变压电路，该变压电路包含有 一转换电力 的变压器、 一驱动该变压器并产生一时脉讯号的脉波调变单元以及一电性 连接于该变压器及该脉波调变单元的输出回授单元，而该主动箝位电路包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限制峰值电压的主动箝位电路，是电性连接于一电源供应器的变压电路，该变压电路包含有一转换电力的变压器（２）、一驱动该变压器（２）并产生一时脉讯号的脉波调变单元（５），以及一电性连接于该变压器（２）及该脉波调变单元（５）的输出回授单元（４），其中该主动箝位电路是用以控制该变压器（２）的电流大小，其特征在于该主动箝位电路包括：　　　　一讯号撷取单元，是电性连接该变压器（２）的一次侧以取得输出一撷取讯号；　　　　一零点判别单元（７），其是电性连接该讯号撷取单元以接收该撷取讯号，并依据该撷取讯号的最大值与最小值定义出该撷取讯号周期变化的复数临界点；　　　　一回授单元（８），是电性连接该讯号撷取单元以接收该撷取讯号，依据该撷取讯号的大小产生一第一回授电流，另自变压器（２）一次侧分流撷取一第二回授电流，并使该第一回授电流与该第二回授电流汇流为一第三回授电流；　　　　一主开关单元（１１）及一副开关单元（１２），是电性连接该变压器（２）并控制其电流路径，而该主开关单元（１１）是由该脉波调变单元（５）产生其导通时序；以及　　　　一脉波控制单元（９），受该第三回授电流、该时脉讯号与该零点判别单元（７）定义的临界点来触发控制该副开关单元（１１２）的开启与关闭，与该主开关单元（１１）错开形成该变压器（２）的激磁电流周期。...

【技术特征摘要】
1、一种限制峰值电压的主动箝位电路，是电性连接于一电源供应器的变压电路，该变压电路包含有一转换电力的变压器(2)、一驱动该变压器(2)并产生一时脉讯号的脉波调变单元(5)，以及一电生连接于该变压器(2)及该脉波调变单元(5)的输出回授单元(4)，其中该主动箝位电路是用以控制该变压器(2)的电流大小，其特征在于该主动箝位电路包括一讯号撷取单元，是电性连接该变压器(2)的一次侧以取得输出一撷取讯号；一零点判别单元(7)，其是电性连接该讯号撷取单元以接收该撷取讯号，并依据该撷取讯号的最大值与最小值定义出该撷取讯号周期变化的复数临界点；一回授单元(8)，是电性连接该讯号撷取单元以接收该撷取讯号，依据该撷取讯号的大小产生一第一回授电流，另自变压器(2)一次侧分流撷取一第二回授电流，并使该第一回授电流与该第二回授电流汇流为一第三回授电流；一主开关单元(11)及一副开关单元(12)，是电性连接该变压器(2)并控制其电流路径，而该主开关单元(11)是由该脉波调变单元(5)产生其导通时序；以及一脉波控制单元(9)，受该第三回授电流、该时脉讯号与该零点判别单元(7)定义的临界点来触发控制该副开关单元(112)的开启与关闭，与该主开关单元(11)错开形成该变压器(2)的激磁电流周期。2、 根据权利要求1所述的限制峰值电压的主动箝位电路，其特征在于 其中所述的讯号撷取单元是利用一辅助线圈(61)在变压器(2)旁感应出与 线圏电流等比例缩小或放大的撷取讯号。3、 根据权利要求2所述的限制峰值电压的主动箝位电路，其特征在于 其中所述的讯号撷取单元更...

【专利技术属性】
技术研发人员：林国藩，
申请(专利权)人：全汉企业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]