[实用新型]一种防止变压器磁饱和的检测电路

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种防止变压器磁饱和的检测电路，特别涉及一种利用电荷泵原理来实现变压器能量归零检测及防止磁饱和的电路。

背景技术

高频变压器是开关电源的主要部件，在实际应用中，经常因为高频变压器设计不合理或制作工艺不佳而损坏开关电源。而高频变压器磁饱和是造成故障的重要原因。在变压器磁饱和时，初级绕组的电感量明显降低，以至于初级绕组的直流电阻和内部功率开关管的功耗迅速增加，导致初级电流急剧增大，内部的限流电路有可能来不及保护，功率管就已经损坏。最终导致高频变压器很烫，芯片过热；当负载加重时输出电压迅速跌落，达不到设计的输出功率。传统方法通过将绕组上的电动势直接输入到单片机测试仪，这种方法需要微处理器通过多次中断进行数据处理，电路复杂、成本较高，实用性不强。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种防止变压器磁饱和的检测电路，本实用新型可以实现变压器能量归零检测及防止变压器磁饱和的功能，有效避免了变压器偏磁以及初级绕组电流过大引起器件损害。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：一种防止变压器磁饱和的检测电路，该电路包括电荷泵充电电路、过压保护电路、箝位电路、RC放电电路、变压器T和MOSFET管Q，所述的电荷泵充电电路由电阻R1和R2、电容C1组成；所述的过压保护电路由稳压二极管D1组成；所述的箝位电路由稳压二极管D3组成；所述的RC放电电路由稳压二极管D2、电容C2和电阻R3组成；所述的变压器T的初级非同名端连接MOSFET的漏极D；所述的MOSFET的源极S接地。

本实用新型的有益效果是：在对变压器初级绕组充电之前，必须保证初级绕组的能量归零，即初级电流为零，防止变压器在每个周期工作之后存在剩余能量累加，造成变压器偏磁或初级绕组电流过大的现象，该检测电路可以在变压器初级绕组的电流归零时，在DEGAUSS检测输出端口产生一个5V的脉冲电压信号，微处理器通过检测该电压信号由5V变为0V的过程，确保变压器能量归零之后，才允许驱动电路触发下一个工作脉冲信号。实现了变压器能量归零检测和防止变压器磁饱和的功能，有效避免了变压器偏磁以及初级绕组电流过大引起器件损害。该电路结构简单、成本低廉，适用于变压器高频场合。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的解释说明。

图1 是电路原理图。 

图2是电路中主要工作波形。

图1中，T为脉冲变压器，Q为P通道MOSFET管，C1、C2为电容、D1、D2、D3为稳压二极管，R1、R2、R3为电阻。

图2中，V_transform为变压器初级绕组非同名端的电压信号，V_degauss为DEGAUSS检测输出端口的电压信号。

具体实施方式

如图1中，在变压器初级绕组的MOSFET断开之后，初级电流不断减少，同时初级绕组非同名端的电压迅速上升，此时电容C1和电容C2通过电阻R1、R2、R3快速充电，电容两端的电压也不断增加，由于存在箝位电路，电容C2的电压只能上升至5V，并保持一段时间，直到电容C2的充电过程结束，开始通过电阻R3放电进入到放电阶段，之后电容C2的电压持续降低至0V，因此该电路可以在变压器初级绕组的能量归零时，在DEGAUSS检测输出端口产生一个5V脉冲电压信号，随后该信号不断衰减为0V，只有当微处理器检测到这个由5V降为0V的电压信号后，才允许电路产生一下驱动信号，防止变压器的剩余能量不断累积，导致偏磁和磁饱和现象的发生。

图2为检测电路中的主要波形，V_transform为变压器初级绕组非同名端的电压信号，V_degauss为DEGAUSS检测输出端口的电压信号，在初级绕组MOSFET断开之后，初级绕组的电流急速减少，在变压器初级绕组上的压降持续降低，导致V_transform急速上升，基于电荷泵的原理，DEGAUSS检测输出端口产生5V的脉冲电压信号，由于电路存在寄生参数，导致初级电流出现振荡的情况，因此在初级绕组电流归零后，电压V_transform下降为电源正极电压V+，DEGAUSS检测输出端口的电压值也归于零，通过检测DEGAUSS信号由5V变为0V的过程，即微处理器数字信号输入端口由1变为0后，才可以启动下一个工作周期，保证变压器正常工作。