阅读说明：本技术 一种自激式推挽电路 (Self-excitation push-pull circuit ) 是由 王中于 于 2020-03-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自激式推挽电路,包括第一图腾柱电路,包括三极管Q1和三极管Q4,三极管Q1的集电极连接有输入源正端,三极管Q1的发射极与三极管Q4的集电极相连；三极管Q1和三极管Q4的基极均经电阻与电源输入端相连,三极管Q4的发射极连接输入源负端；第二图腾柱电路包括三极管Q2和三极管Q3,三极管Q2的集电极连接输入源正端,三极管Q2的基极与电源输入端相连,三极管Q2的发射极与三极管Q3的集电极相连,三极管Q3的发射极连接输入源负端,三极管Q3的基极与变压器相连；变压器,包括连接变压器的原边绕组N1和N2,原边绕组N1的两端分别与三极管Q1的发射极、三极管Q2的发射极相连,原边绕组N2连接输出电路。本发明可简化变压器绕制工艺和焊接难度。(The invention discloses a self-excited push-pull circuit, which comprises a first totem pole circuit, a second totem pole circuit and a third totem pole circuit, wherein the first totem pole circuit comprises a triode Q1 and a triode Q4, the collector electrode of the triode Q1 is connected with the positive end of an input source, and the emitter electrode of the triode Q1 is connected with the collector electrode of a triode Q4; the base electrodes of the triode Q1 and the triode Q4 are connected with the input end of the power supply through resistors, and the emitting electrode of the triode Q4 is connected with the negative end of the input source; the second totem pole circuit comprises a triode Q2 and a triode Q3, wherein a collector of the triode Q2 is connected with the positive end of an input source, a base of the triode Q2 is connected with the input end of a power supply, an emitter of the triode Q2 is connected with a collector of the triode Q3, an emitter of the triode Q3 is connected with the negative end of the input source, and a base of the triode Q3 is connected with the transformer; the transformer comprises primary windings N1 and N2 connected with the transformer, two ends of the primary winding N1 are respectively connected with an emitter of a triode Q1 and an emitter of a triode Q2, and the primary winding N2 is connected with an output circuit. The invention can simplify the winding process and welding difficulty of the transformer.)

一种自激式推挽电路

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种自激式推挽电路。

背景技术

在现有的通讯、电力等设备中，特别是在功率0.1-2W以内的低压DC/DC电源转换器，均使用自激推挽电路，这类设备中的电源模块要求体积小，而自激式推挽式电路结构简单、元件少，是设计电源模块的首选；而最为常用的自激式推挽电路如下图1和图2所示，图1所示的变压器中有6个绕组，而图2所示电路中则有7个绕组，图1和图2所示的电路均为变压器技术的核心。

但是，图1和图2所示的常用自激式推挽电路存在以下缺陷：

(1)由于变压器有6或7个绕组，共有12个或14个线头，绕组数量多且每个绕组的圈数多，导致绕组线包体积会变大，使得产品体积增大；若用小体积的磁环，则绕制过程则变得非常困难；

(2)因焊接的绕组的线头线尾多达12个，增加焊接的工艺难度；

(3)因绕组的线包体积大，很多的线圈杂乱叠加在一起，导致各绕组之间的电感及分布电容变化大，影响变压器性能参数的一致性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自激式推挽电路，简化变压器生产的绕制工艺和焊接难度，缩小变压器体积。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种自激式推挽电路，包括：

第一图腾柱电路，包括三极管Q1和三极管Q4，三极管Q1的集电极连接有输入源正端，三极管Q1的发射极与三极管Q4的集电极相连；三极管Q1和三极管Q4的基极均经电阻与电源输入端相连，三极管Q4的发射极连接输入源负端；

第二图腾柱电路，包括三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的集电极连接输入源正端，三极管Q2的基极与电源输入端相连，三极管Q2的发射极与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的发射极连接输入源负端，三极管Q3的基极与变压器相连；

变压器，包括连接变压器的原边绕组N1和N2，原边绕组N1的两端分别与三极管Q1的发射极、三极管Q2的发射极相连，原边绕组N2连接输出电路。

进一步地，所述三极管Q1、Q2、Q3和Q4均为NPN型三极管。

进一步地，在所述第一图腾柱电路中，三极管Q1和三极管Q4的导通截止状态相反；在所述第二图腾柱电路中，三极管Q2和三极管Q3的导通截止状态相反。

进一步地，所述三极管Q1的基极连接有二极管D1，二极管D1的阴极与原边绕组N1的B端相连，原边绕组N1的A端经电容C2与三极管Q4的基极相连；所述三极管Q1的发射极经二极管D3与三极管Q4的集电极相连，二极管D3的阴极与原边绕组N1的B端相连。

进一步地，所述三极管Q2的基极连接有二极管D2，二极管D2的阴极与原边绕组N1的A端相连；三极管Q2的发射极经二极管D4与三极管Q3的集电极相连，三极管Q3的基极与原边绕组N1的B端相连，二极管D4的阴极与原边绕组N1的A端相连。

进一步地，所述三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3和三极管Q4的基极分别对应连接有电阻R1、电阻R2、电阻R3和电容C1。

进一步地，所述输入源负端接地。

进一步地，所述输出电路包括与原边绕组N2相连的整流电路，所述整流电路为桥式整流电路或半波整流电路。

进一步地，连接变压器的所述原边绕组N1和N2的线圈数相同。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

将变压器的绕组数量减少至两个，从而缩小变压器的体积；其次，变压器绕组数量减小的同时，焊接点也随之减少，从而简化了在体积小的磁环上绕制绕组的难度，同时绕组的绕制也变得有规则，减小分布电容，改善电气性能，大大地节省了绕组空间。

附图说明

图1为背景技术中常用的自激式推挽电路示意图之一；

图2为背景技术中常用的自激式推挽电路示意图之二；

图3为本发明自激式推挽电路的电路示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参照图3所示，一种自激式推挽电路，包括有第一图腾柱电路、第二图腾柱电路和与变压器相连的绕组。

所述第一图腾柱电路包括两个特性相同的NPN型三极管，分别命名为三极管Q1和三极管Q4，采用两个NPN型三极管的图腾柱电路在高温度环境下其输出波形更加稳定；此外，第一图腾柱电路还包括两个二极管D1、D3。

所述三极管Q1的集电极连接有输入源正端，三极管Q1的基极经电阻R1与输入源正端相连，三极管Q1的发射极则与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极则与三极管Q4的集电极相连；三极管Q1的基极与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极则与三极管Q4的集电极相连；而三极管Q4的基极经电阻R3与电源输入端连接，三极管Q4的发射极连接输入源负端，所述输入源负端接地；并在二极管D1和二极管D3的阴极处连接有第一图腾柱电路的驱动输出端。

而第二图腾柱电路同样包括两个特性相同的NPN型三极管Q2和三极管Q3，三极管Q2的集电极连接输入源正端，三极管Q2的基极经电阻R2与电源输入端相连，三极管Q2的基极还与二极管D2的阳极相连；三极管Q2的发射极与二极管D4的阳极相连，二极管D4的阴极则与三极管Q3的集电极相连；三极管Q3的发射极连接输入源负端，三极管Q3的基极经电容C1与第二图腾柱电路的驱动输出端一端相连，二极管D2的阴极、二极管D4的阴极均与第二图腾柱电路的驱动输出端的另一端相连。

而第一图腾柱电路的工作原理与第二图腾柱电路的工作原理相同，其中第一图腾柱电路的工作原理如下：

若输入源正端输入直流电压+Vin通过电阻R3给三极管Q4的基极偏置电流，此时三极管Q4导通，三极管Q4的集电极为低电平，且与三极管Q4集电极相连的二极管D3的阴极同样为低电平，使得二极管D3导通，此时，三极管Q1的基极与发射极之间的电压为负压，因此三极管Q1为截止状态，此时第一图腾柱电路输出为低电平。

相反地，若输入电压+Vin通过电阻R1向三极管Q1的基极提供偏置电流，三极管Q1导通，二极管D3导通，三极管Q4的集电极为高电平，三极管Q4截止，且与三极管Q4集电极相连的二极管D1的阴极同样为高电平，使得二极管D1为截止状态；此时，输入电压+Vin经过NPN型三极管Q1的集电极和发射极流经二极管D3，并从驱动输出端输出高电平。

可见，在第一图腾柱电路中，若三极管Q1导通，则三极管Q4则必定截止关断；若三极管Q4导通，则三极管Q1则必定截止关断。

同理，在第二图腾柱电路中，若三极管Q2导通，则三极管Q3则截止；若三极管Q2截止，则三极管Q3导通。

而在本实施例中，在第一图腾柱电路和第二图腾柱电路的驱动输出端处连接有与变压器相连的原边绕组N1和N2，原边绕组N1和N2的线圈数相同；原边绕组N1的两端分别与三极管Q1的发射极、三极管Q2的发射极相连，原边绕组N2的两端则连接整流电路，所述整流电路可以是桥式整流电路或半波整流电路。

具体如下，在第一图腾柱电路中，二极管D1的阴极与原边绕组N1的B端相连，原边绕组N1的A端经电容C2与三极管Q4的基极相连；二极管D3的阴极与原边绕组N1的B端相连。而在第二图腾柱电路中，二极管D2的阴极与原边绕组N1的A端相连；三极管Q3的基极经电容C1与原边绕组N1的B端相连，二极管D4的阴极与原边绕组N1的A端相连。

而本实施例自激式推挽电路的工作如下：

上电时，由于电阻R3的存在，所以三极管Q4必然早于三极管Q3导通，即输入源正端输入直流电压+Vin通过电阻R3给三极管Q4的基极偏置电流，此时三极管Q4导通，而三极管Q1截止，三极管Q2导通，而三极管Q3截止，此时输入直流电压+Vin依次流经三极管Q2、二极管D4后，再依次经变压器绕组N1的A点、B点、三极管Q4流至输入源负端-Vin。

此时原边绕组N1产生感应电压为A端为正电压，B端为负电压，所以三极管Q4得到驱动电流从而加速导通到饱和，三极管Q3由于反偏而深度截止关断。

其后，由于变压器饱和后，变压器原边绕组N1的极性开始反转，即A端为负电压，B端为正电压，此时三极管Q4截止关断，而三极管Q1导通，三极管Q3导通，三极管Q2则截止关断。此时，输入直流电压+Vin依次流经三极管Q1、二极管D3后，再依次经变压器绕组N1的B点、A点、三极管Q3流至输入源负端-Vin。

当变压器又一次饱和后，极性又反转，重得上述过程。

通过上述的改进，变压器的绕组由原来的6个减少至2个，压缩了2/3，焊接点由原来的12个减少到4个，这样在外径只有5毫米的磁环上绕制绕组就变得非常容易，同时绕组的绕制也变得有规则，减小分布电容，改善电气性能，大大地节省了绕组空间。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。