本實用新型是關(guān)于一種直流對直流轉(zhuǎn)換電路，特別是指改良型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路(Self-Oscillating Push-Pull Converter)例如有典型Royer電路或典型Jensen電路，主要包含兩晶體管與一變壓器。該兩晶體管可分別為雙極性接面晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT)，該兩晶體管的基極分別通過該變壓器當(dāng)中的兩輔助繞組而電性連接一輸入端，該兩晶體管的集極分別連接該變壓器初級側(cè)繞組。需說明的是，即使該兩晶體管型號相同，但該兩晶體管電氣特性仍并非完全相同；因而常在晶體管所存在的差異，往往造成晶體管進(jìn)入不同工作區(qū)。

現(xiàn)有自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路操作于一自激式振蕩電路為動作機制，該自激式推挽型電路工作原理為本創(chuàng)作技術(shù)領(lǐng)域的公知常識，簡言之，于一初始階段，該輸入端提供一輸入電源，該輸入電源利用一啟動電路架構(gòu)提供一啟動電能給該兩晶體管，因為該兩晶體管的電氣特性并非完全相同，故該兩晶體管間的任一晶體管因電氣特性的關(guān)系，會先從初始狀態(tài)較容易進(jìn)入飽和區(qū)，另一個晶體管則被迫從初始狀態(tài)進(jìn)入截止區(qū)。接續(xù)，依據(jù)該變壓器本身磁性組件中磁滯曲線特性，通過高斯定律左證，使得原處于飽和區(qū)晶體管借由鐵芯極性反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致轉(zhuǎn)態(tài)為截止區(qū)，且讓原處于截止區(qū)的晶體管轉(zhuǎn)態(tài)為飽和區(qū)，依此類推，該兩晶體管進(jìn)入開關(guān)區(qū)，即分別交替地進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)；其進(jìn)入開關(guān)區(qū)可使得晶體管產(chǎn)生開關(guān)動作，因而達(dá)到自激式振蕩頻率。

對于現(xiàn)有自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路來說，借由變壓器設(shè)計讓任一晶體管是否能快速建立出動作點以進(jìn)入開關(guān)區(qū)，可作為評估習(xí)知自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路參考之一，若所述轉(zhuǎn)態(tài)時間越短且越明確，則使得電氣動作特性以及效能越佳。

為了縮短所述晶體管的轉(zhuǎn)態(tài)時間，現(xiàn)有作法可提升該啟動電能，需由設(shè)計較高啟動電能讓晶體管方能建立正確動作點，使得其能快速地進(jìn)入開關(guān)區(qū)(即：飽和區(qū)或截止區(qū))而非進(jìn)入主動區(qū)，但是現(xiàn)存的兩晶體管及被動組件上電器特性的差異，其晶體管工作區(qū)落于主動區(qū)與飽和區(qū)或截止區(qū)的交越處，故使得電氣動作特性上會有差異；然而，要改善此差異將增強晶體管驅(qū)動能力，以讓其不落在模糊地帶作用區(qū)，但是隨著該啟動電能增強，卻也伴隨增加線路常態(tài)性電能損耗，相對降低電源轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要目的為提供一種自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路，使晶體管落于正確作用區(qū)上以及快速進(jìn)入飽和區(qū)，且能維持一定水平的電源轉(zhuǎn)換效率。

本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路包含：

一推挽型電路單元，包含：

一輸入端；

一第一晶體管，具有一電源端、一接地端與一控制端；

一第二晶體管，具有一電源端、一接地端與一控制端；以及

一變壓器，包含：

一初級側(cè)，包含一第一繞組與一第二繞組，該第一繞組連接在該輸入端與該第一晶體管的電源端之間，該第二繞組連接在該輸入端與該第二晶體管的電源端之間；以及

一輔助側(cè)，包含分別對應(yīng)該第一繞組與該第二繞組的一第一輔助繞組與一第二輔助繞組，該第一輔助繞組連接在該輸入端與該第一晶體管的控制端之間，該第二輔助繞組連接在該輸入端與該第二晶體管的控制端之間；

一第一電阻器，連接在該第一晶體管的控制端與接地端之間；以及

一第二電阻器，連接在該第二晶體管的控制端與接地端之間。

其中，該第一輔助繞組連接該第二輔助繞組，且該第一輔助繞組與該第二輔助繞組的連接節(jié)點通過一啟動線路而連接該輸入端。

其中，該第一繞組連接該第二繞組，該第一繞組與該第二繞組的連接節(jié)點連接該輸入端。

其中，該第一電阻器與該第二電阻器的電阻值為1k歐姆以上及510k歐姆以下。

其中，該第一晶體管與該第二晶體管為雙極性接面晶體管，所述電源端為集極端，所述接地端為射極端，所述控制端為基極端。

根據(jù)本實用新型的自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路，該第一晶體管及該第二晶體管的控制端與接地端之間分別具有輸入阻抗，而該第一電阻器并聯(lián)于該第一晶體管的輸入阻抗，且該第二電阻器并聯(lián)于該第二晶體管的輸入阻抗。如此一來，借由前述并聯(lián)電路架構(gòu)，該第一晶體管與該第二晶體管的輸入總阻抗降低，進(jìn)而縮短該第一晶體管與該第二晶體管進(jìn)入飽和區(qū)的轉(zhuǎn)態(tài)時間；再者，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型借由該第一電阻器與該第二電阻器的設(shè)計配置，改變現(xiàn)有自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路架構(gòu)，故本實用新型不需增強啟動電源即可正確且快速建立動作點，方可達(dá)到縮短所述轉(zhuǎn)態(tài)時間以及不使得晶體管進(jìn)入模糊工作區(qū)的成效，且本實用新型不會使得電路動作上特性產(chǎn)生差異以及增加線路常態(tài)性電能損耗，確保本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路的電氣特性與電源轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1為本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路的實施例電路示意圖。

圖2為本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路的推挽型電路單元的電路示意圖。

圖3為本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路的第一晶體管輸入阻抗與第一電阻器并聯(lián)的連接示意圖。

圖4為本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路的第一晶體管小信號模型的等效輸入阻抗與第一電阻器的連接示意圖。

其中，附圖標(biāo)記：

100輸入端 101輸出端

11初級側(cè) 111第一繞組

112第二繞組 12次級側(cè)

13輔助側(cè) 131第一輔助繞組

132第二輔助繞組 20輸出電路

30啟動線路

Q₁第一晶體管 Q₂第二晶體管

R₁第一電阻器 R₂第二電阻器

T變壓器 V_in輸入電壓

V_out輸出電壓

具體實施方式

請參考圖1與圖2，本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路包含一推挽型電路單元、一第一電阻器R₁與一第二電阻器R₂。該推挽型電路單元可為典型自激式推挽型電路，例如典型Royer電路或典型Jensen電路。于本實用新型實施例中，該推挽型電路單元包含一輸入端100、一第一晶體管Q₁、一第二晶體管Q₂與一變壓器T。

該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂可為三端控制組件，各包含一電源端、一接地端與一控制端，本實用新型實施例中，該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₁可分別為雙極性接面晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT)，但不以此為限，所述電源端為集極端(Collector,C)，所述接地端為射極端(Emitter,E)，所述控制端為基極端(Base,B)。需說明的是，即使該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂型號相同，該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂的質(zhì)量與特性仍并非完全相同。

該變壓器T包含一初級側(cè)11、一次級側(cè)12與一輔助側(cè)13。

該初級側(cè)11包含一第一繞組111與一第二繞組112，該第一繞組111連接在該輸入端100與該第一晶體管Q₁的電源端(集極端)之間，該第二繞組112連接在該輸入端100與該第二晶體管Q₂的電源端(集極端)之間，如圖2所示，該第一繞組111連接該第二繞組112，且該第一繞組111與該第二繞組112的連接節(jié)點連接該輸入端100。

該次級側(cè)12的繞組供連接一輸出電路20，該輸出電路20對一輸出電源V_out進(jìn)行整流與濾波后，通過一輸出端101對外提供該輸出電壓V_out給一負(fù)載。

該輔助側(cè)13包含一第一輔助繞組131與一第二輔助繞組132，該第一輔助繞組131對應(yīng)該第一繞組111，而根據(jù)該第一繞組111產(chǎn)生一第一感應(yīng)電壓，該第二輔助繞組132對應(yīng)該第二繞組112，而根據(jù)該第二繞組112產(chǎn)生一第二感應(yīng)電壓，其中該第一感應(yīng)電壓的極性與該第二感應(yīng)電壓的極性相反。該第一輔助繞組131連接在該輸入端100與該第一晶體管Q₁的控制端(基極端)之間，該第二輔助繞組132連接在該輸入端100與該第二晶體管Q₂的控制端(基極端)之間。如圖2所示，該第一輔助繞組131連接該第二輔助繞組132，且該第一輔助繞組131與該第二輔助繞組132的連接節(jié)點通過一啟動線路30而連接該輸入端100。

該第一電阻器R₁連接在該第一晶體管Q₁的控制端(基極端)與接地端(射極端)之間；該第二電阻器R₂連接在該第二晶體管Q₂的控制端(基極端)與接地端(射極端)之間。其中，該第一電阻器R₁與該第二電阻器R₂的電阻值可為1k歐姆(Ω)以上及510k歐姆(Ω)以下。

本實用新型的該推挽型電路單元操作于一自激式動作機制，該自激式推挽型工作原理是本創(chuàng)作技術(shù)領(lǐng)域的公知常識，簡言之，于一初始階段，該輸入端100提供一輸入電壓V_in，該輸入電壓V_in通過該啟動線路30而提供給該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂，因為該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂電氣特性并非完全相同，故其一晶體管會較易先從初始狀態(tài)進(jìn)入飽和區(qū)，另一晶體管則從初始狀態(tài)被迫進(jìn)入截止區(qū)。舉例來說，是由該第一晶體管Q₁進(jìn)入飽和區(qū)，該第二晶體管Q₂則進(jìn)入截止區(qū)。接續(xù)，依據(jù)該變壓器T本身磁滯曲線特性，讓該第一晶體管Q₁從飽和區(qū)轉(zhuǎn)換為進(jìn)入截止區(qū)，且讓該第二晶體管Q₂從截止區(qū)轉(zhuǎn)換為進(jìn)入飽和區(qū)，依此類推，該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂分別交替地進(jìn)入飽和區(qū)或截止區(qū)，達(dá)到該自激式振蕩頻率動作機制。

以下以該第一晶體管Q₁與該第一電阻器R₁為例。請參考圖3與圖4，其中圖4為該第一晶體管Q₁的小信號模型，該第一晶體管Q₁在基極端B與射極端E之間具有一輸入阻抗r_B，本實用新型借由該第一電阻器R₁的設(shè)置，該第一電阻器R₁連接該第一晶體管Q₁的基極端B與射極端E之間，使該第一電阻器R₁與該輸入阻抗r_B形成并聯(lián)。

如此一來，該第一電阻器R₁與該第一晶體管Q₁的輸入阻抗r_B并聯(lián)后的等效輸入總阻抗Z_in小于該第一晶體管Q₁的輸入阻抗r_B，故能降低該第一晶體管Q₁的等效輸入總阻抗Z_in，該第二晶體管Q₂可依此類推，亦即，該第二晶體管Q₂通過該第二電阻器R₂的設(shè)置而降低等效輸入總阻抗。不論本實用新型處在常溫工作環(huán)境或極端工作環(huán)境(例如攝式負(fù)40度)，該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂的等效輸入總阻抗降低以及能正確地建立動作點，因此即使未提升啟動電能，也能縮短該第一晶體管Q₁與該第二晶體管Q₂進(jìn)入飽和區(qū)的轉(zhuǎn)態(tài)時間，同時也能確保本實用新型自激式推挽型轉(zhuǎn)換電路電氣特性與電源轉(zhuǎn)換效率。

當(dāng)然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本實用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍。