低功率自激振蕩輔助變換器

許多功率變換器需要少量的輔助充電器作為控制和驅(qū)動(dòng)電路的充電器。要求的附加充電器常常從60Hz的充電器變壓器得到。但這并不總是非常有效，因?yàn)樽儔浩鞯某叽缃?jīng)常是由滿足VDE（德國電氣技術(shù)工程師協(xié)會(huì)）和UL（擔(dān)保者實(shí)驗(yàn)室）漏電距離指標(biāo)來決定的，而不是由功率的需要來決定。結(jié)果，變壓器的尺寸常常比單單滿足功率需要所需的尺寸要大。

在要求不間斷充電器（UPs）的應(yīng)用中，后備充電器可能是直流蓄電池，而60Hz的輸入可能是沒有用的。因此在這種系統(tǒng)中不能使用60Hz的變壓器。

一種解決方法是使用低功率、高頻變換器來提供輔助充電器的需要。

使用自激振蕩技術(shù)可以得到非常有效的低成本變換器。本章中討論一些合適的例子。

一般工作原理

在自激振蕩變換器中，開關(guān)作用是由取自于主變壓器繞組的正反饋來維持的。頻率由主變壓器的飽和或由輔助驅(qū)動(dòng)變壓器的飽和來控制，或在某些情況下由在導(dǎo)通期間增加的磁化電流所對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)鉗位作用來控制。

在簡單系統(tǒng)中，頻率易隨磁心磁特性、負(fù)載或所加電壓的變化而改變。

工作原理，單變壓器變換器

圖表示一個(gè)單晶體管形式的自激振蕩變換器。這種變換器以反激方式工作，多用于低功率、恒定負(fù)載的應(yīng)用中，例如作為大型變換器控制電路的輔助充電器（本例中給出的輸出是12V、150mA）

開始工作時(shí)，流過R1的電流使Q導(dǎo)通。隨著Q的導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)繞組P2建立的再生正反饋經(jīng)C1和D1加于Q1的基極，使Q1迅速導(dǎo)通。Q1集電極和發(fā)射極的電流將以由原邊電感和輸入電壓所決定的速率線性增加。

隨著發(fā)射極電流增加，發(fā)射極電阻R2兩端的電壓（V。）也增加，直到接近由反饋繞組P2產(chǎn)生的值的大小。在該點(diǎn)，Q的基極電流將被“阻斷”，Q1開始關(guān)斷。由于正常的

反激作用，所有繞組上的電壓將反向，驅(qū)動(dòng)繞組P2和電容器C1產(chǎn)生的再生關(guān)斷作用加于Q1的基極。

關(guān)斷狀態(tài)持續(xù)，直到將導(dǎo)通期間儲(chǔ)存在變壓器的所有能量轉(zhuǎn)換到輸出電路。此時(shí)，所有繞組兩端的電壓開始下降到零。現(xiàn)在隨著驅(qū)動(dòng)繞組P2上的電壓變到零，流經(jīng)R1的電流向C1充電，Q1的基極再次變正，則Q1再次導(dǎo)通，重復(fù)工作周期。

工作頻率由原邊電感、R2的值、折算的負(fù)載電流和電壓、選擇的P2上的反饋電壓來確定。

為了使由負(fù)載變化引起的頻率變化較小并使反激電壓保持不變，關(guān)斷時(shí)間必須保持近乎不變。要做到這一點(diǎn)，在導(dǎo)通期間要儲(chǔ)存足夠的能量以使能量恢復(fù)二極管D2在整個(gè)反激期間保持導(dǎo)通。用這個(gè)方法來維持反激電壓恒定同時(shí)輸出電壓也因此保持恒定。這就要求反激能量大大超過負(fù)載的需求，所以多余的能量在整個(gè)反激期間能返回充電器，維持D2導(dǎo)通。

通過調(diào)整磁心氣隙大小選擇變壓器電感來得到該條件。在低功率、恒定負(fù)載的應(yīng)用中，充電器的齊納二極管D3起穩(wěn)定充電器電壓的作用，確保頻率固定，從而穩(wěn)定輸出電壓。