專利名稱：電源電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來(lái)由輸入電壓對(duì)負(fù)載供電的電源電路，該電路包括具有初級(jí)繞組及次級(jí)繞組的變壓器；具有控制極、第1主電極及第2主電極的第1開(kāi)關(guān)晶體管，該晶體管被耦合在初級(jí)繞組上以便周期性地把初級(jí)繞組連接到輸入電壓上；耦合到第1開(kāi)關(guān)晶體管的第1主電極上的傳感電阻；響應(yīng)于傳感電阻兩端的電壓降以便截止第1開(kāi)關(guān)晶體管的裝置，該裝置包括第2開(kāi)關(guān)晶體管；與被供電的負(fù)載串聯(lián)連接、并連接到次級(jí)繞組上的整流二極管。
從第4684871號(hào)美國(guó)專利可以了解這樣的電源電路，詳見(jiàn)圖3，這種電源可用于對(duì)電池充電或用于對(duì)電氣設(shè)備供電。這樣的電源電路特別適用于包括可重新充電電池的電剃須刀，這時(shí)，該電源電路對(duì)電池提供充電電流，并對(duì)剃須刀電機(jī)提供供電電流。在已知的這種電源電路中，第1開(kāi)關(guān)晶體管為雙極晶體管。起動(dòng)電阻把起動(dòng)電流供給該開(kāi)關(guān)晶體管的控制極或基極，從而使開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通。這形成了通過(guò)變壓器初級(jí)繞組的電流。這一初級(jí)電流在次級(jí)繞組中感應(yīng)出電壓，該電壓通過(guò)包括電容及電阻的串聯(lián)電路的反饋電路，以正反饋的形式加到第1開(kāi)關(guān)晶體管的基極上。其結(jié)果是，使第1開(kāi)關(guān)晶體管迅速飽和。在正程期間，初級(jí)電流線性地增大，一直到第1開(kāi)關(guān)晶體管截止為止。初級(jí)電流流經(jīng)配置在第1開(kāi)關(guān)晶體管發(fā)射極引線上的傳感電阻。第2晶體管的基-射結(jié)是連接到這一傳感電阻的兩端的，當(dāng)傳感電阻兩端的電壓超過(guò)給定值時(shí)就把第1開(kāi)關(guān)晶體管的基極短路。第1開(kāi)關(guān)晶體管短路的結(jié)果是使該晶體管截止。在接著開(kāi)始的逆程期間，儲(chǔ)存在變壓器內(nèi)的能量通過(guò)整流二極管傳送到被供電的負(fù)載上，使得在次級(jí)繞組中流動(dòng)的次級(jí)電流逐漸減小。在從正程向逆程過(guò)渡時(shí)，次級(jí)電壓的符號(hào)被顛倒，通過(guò)反饋電路的正反饋又加速了開(kāi)關(guān)晶體管的截止。在逆程周期結(jié)束時(shí)，整流二極管截止并開(kāi)始等待周期(在等待期間，在反饋電路的第1電容器兩端建立起來(lái)的電壓差通過(guò)起動(dòng)電阻得以補(bǔ)償)，一直到第1開(kāi)關(guān)晶體管基極上所獲得的驅(qū)動(dòng)電壓再一次達(dá)到足以使該晶體管導(dǎo)通為止。這樣，電源電路是自激振蕩的。反饋電路也可以包括一個(gè)以適當(dāng)方式驅(qū)動(dòng)第1開(kāi)關(guān)晶體管的第1控制級(jí)的分開(kāi)的繞組以代替電阻及電容器的串聯(lián)電路。
這種已知的電源電路能夠利用從通過(guò)整流市電電壓所獲得的輸入電壓而工作。這造成一些問(wèn)題。標(biāo)稱的市電電壓可在100與240Vac之間變動(dòng)。整流后的電壓會(huì)在同一范圍內(nèi)變動(dòng)，影響振蕩周期的長(zhǎng)短。因此，振蕩頻率取決于所加的市電電壓。電源電路所提供的電流平均值本身又正比于該振蕩頻率。這樣，平均輸出電流看來(lái)是取決于所加的市電電壓的。當(dāng)要對(duì)電池充電時(shí)，這是不利的，因?yàn)闉榱吮苊膺^(guò)充電必須以已知的電流進(jìn)行充電。
而且，整流后的市電電壓可能很高。當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管截止時(shí)，在該晶體管的兩端將出現(xiàn)很大的直流電壓。因此，由有限的開(kāi)關(guān)次數(shù)所引起的開(kāi)關(guān)晶體管內(nèi)的開(kāi)關(guān)損耗可能很顯著。
本發(fā)明的目的在于解決這些及其它問(wèn)題。為此，在開(kāi)頭那一段中所定義的這種電源電路的特征在于，與第1開(kāi)關(guān)晶體管串聯(lián)安排了第2開(kāi)關(guān)晶體管，通過(guò)傳感電阻把第2開(kāi)關(guān)晶體管的第1主電極耦合到第1開(kāi)關(guān)晶體管的第1主電極上，而且，第2開(kāi)關(guān)晶體管的導(dǎo)電類型與第1開(kāi)關(guān)晶體管相反。
第2開(kāi)關(guān)晶體管能夠使第1開(kāi)關(guān)晶體管迅速截止，從而減小其開(kāi)關(guān)損耗。第2開(kāi)關(guān)晶體管的相反導(dǎo)電類型使得電源電路能夠以比較簡(jiǎn)單的方式接通或切斷，并能以很簡(jiǎn)單的裝置來(lái)補(bǔ)償輸入電壓的變動(dòng)。
鑒于這種補(bǔ)償，根據(jù)本發(fā)明電源電路的一個(gè)實(shí)施例的特征在于，該電源電路進(jìn)而包括一個(gè)補(bǔ)償電阻，它被連接到第2開(kāi)關(guān)晶體管的控制極和整流二極管與次級(jí)繞組之間的節(jié)點(diǎn)之間。在整流二極管與次極繞組之間的節(jié)點(diǎn)上的電壓隨輸入電壓而提高。當(dāng)輸入電壓較高時(shí)，這一提高導(dǎo)致第1開(kāi)關(guān)晶體管控制極上的偏壓較高，其結(jié)果是，第1開(kāi)關(guān)二極管在較小的初級(jí)電流下就被截止。
根據(jù)本發(fā)明電源電路的另一實(shí)施例的特征在于，用于截止的裝置包括分壓器，該分壓器包括相互連接的第1電阻及第2電阻其連接點(diǎn)成為一個(gè)抽頭，該分壓器與一個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接，該串聯(lián)電路至少包括該傳感電阻及第2開(kāi)關(guān)晶體管的主電流通路；第3開(kāi)關(guān)晶體管，其導(dǎo)電類型與第2開(kāi)關(guān)晶體管相同，它的控制極連接到該分壓器抽頭上，第1主電極耦合到第1電阻上，第2主電極耦合到第2開(kāi)關(guān)晶體管的控制極上；以及第3電阻，它被連接到第2開(kāi)關(guān)晶體管的控制極與電壓端子之間。
在這一實(shí)施例中，至少在雙極晶體管的情況下，峰值電流取決于第3開(kāi)關(guān)晶體管的基-射電壓，還取決于第2開(kāi)關(guān)晶體管的電流增益系數(shù)。這給初級(jí)電流提供了溫度補(bǔ)償?？梢园逊謮浩骷暗?晶體管與一個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)配置，該串聯(lián)電路包括該傳感器及第2開(kāi)關(guān)晶體管的主電流通路。如果把第1開(kāi)關(guān)晶體管的第一主電極與控制極的結(jié)點(diǎn)也包括到該串聯(lián)電路中，則導(dǎo)致第1開(kāi)關(guān)晶體管截止的初級(jí)電流的電平還會(huì)減小。
可以把第3電阻連接到適當(dāng)?shù)碾妷憾俗由?，進(jìn)而，可以把一個(gè)開(kāi)關(guān)元件(例如，晶體管)與該第3晶體管串聯(lián)。于是，電源電路可以借助于該開(kāi)關(guān)元件來(lái)接通和切斷。
當(dāng)可重新充電電池的壽命結(jié)束時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)這種電池內(nèi)部開(kāi)路的情況。為了防止電源電路因變壓器內(nèi)的能量無(wú)法泄放而發(fā)生故障，可以把第3電阻通過(guò)一個(gè)晶體管連接到次級(jí)繞組與被供電負(fù)載之間的節(jié)點(diǎn)上，該晶體管的導(dǎo)電類型與第1開(kāi)關(guān)晶體管相同，把這一晶體管的控制極連接到高于在負(fù)載兩端所預(yù)期最高電壓的偏壓上，把這一晶體管的第1主電極連接到所述節(jié)點(diǎn)上。
通過(guò)把第3電阻連接到整流二極管與被供電負(fù)載之間的節(jié)點(diǎn)上，可以減小電池電壓對(duì)初級(jí)峰值電流的影響。同樣，借助于與第3電阻串聯(lián)的晶體管，可以把電源電路接通及切斷。為了防止當(dāng)該電源電路切斷時(shí)電池的泄放漏電，至少在雙極晶體管的情況下，最好是使這一晶體管的導(dǎo)電類型與第1晶體管相同。
電源電路的再一個(gè)實(shí)施例的特征在于，該電源電路進(jìn)而包括1個(gè)齊納二極管，它被連接到第1開(kāi)關(guān)晶體管控制極與一個(gè)電壓端子之間。當(dāng)?shù)?開(kāi)關(guān)晶體管截止時(shí)，該齊納二極管吸收這一開(kāi)關(guān)晶體管的驅(qū)動(dòng)電流；當(dāng)?shù)?開(kāi)關(guān)晶體管截止時(shí)，該齊納二極管限制這一開(kāi)關(guān)晶體管控制極上的電壓。當(dāng)?shù)?開(kāi)關(guān)晶體管截止時(shí)，該第1開(kāi)關(guān)晶體管的第1主電極提供一個(gè)有效的緩沖電壓，該電壓特別是由齊納二極管的齊納電壓所確定。這樣就限制了第2開(kāi)關(guān)晶體管兩端的電壓，使這一晶體管可以是常規(guī)的低壓晶體管。
還可以把該有效緩沖電壓用于其它用途。為此，一個(gè)實(shí)施例的特征在于，該電源電路包括連接到第1開(kāi)關(guān)晶體管的第1主電極與供電端子之間的另一個(gè)整流二極管，以及包括耦合到電源端子上的一個(gè)濾波電容器。當(dāng)開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通時(shí)，該另一個(gè)整流二極管截止，防止該濾波電容器放電。當(dāng)?shù)?開(kāi)關(guān)晶體管截止時(shí)，該另一個(gè)二極管導(dǎo)通，并且借助于該有效緩沖電壓對(duì)該濾波電容器充電。濾波電容器上的電壓可用于對(duì)另外的電子電路供電。在剃須刀中，這樣的電路可以是例如控制單元、顯示器及微處理器。即使當(dāng)通過(guò)上述開(kāi)關(guān)元件或與第3電阻串聯(lián)的晶體管已把電源電路切斷時(shí)，這一電壓仍然可用。例如，可以把濾波電容器上的電壓用作一個(gè)高于在負(fù)載或電池兩端所預(yù)期最高電壓的所述偏壓源。
本發(fā)明的這些及其它方面將參考附圖加以描述和闡明。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一個(gè)實(shí)施例；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一個(gè)實(shí)施例；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一個(gè)實(shí)施例；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一個(gè)實(shí)施例；以及圖6示出包括根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一種電剃須刀。
在這些圖中，相同的另件標(biāo)以同一參考號(hào)。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的電源電路的一個(gè)實(shí)施例的電路圖。把交流市電電壓或適當(dāng)?shù)闹绷麟妷杭拥捷斎攵薔4及N5上。借助于二極管橋D4對(duì)交流電壓進(jìn)行整流，借助于電容器C1和C2以及線圈L1進(jìn)行平滑及濾波。與輸入端N4或N5之一串聯(lián)的任選電阻R1限制通過(guò)二極管橋D4的電流。把已整流輸入電壓的負(fù)端連接到地。把正端N7連接到變壓器的初級(jí)繞組W1上。把齊納二極管D1及二極管D2與初級(jí)繞組W1并聯(lián)連接，當(dāng)通過(guò)初級(jí)繞組W1的電流被截?cái)鄷r(shí)，這兩個(gè)二極管限制初級(jí)繞組W1兩端的電壓。把由NPN雙極晶體管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)晶體管T1的主電流通路與初級(jí)繞組W1串聯(lián)連接，該晶體管的第2主電極(或集電極)耦合到初級(jí)繞組W1上。開(kāi)關(guān)晶體管T1的第1主電極(或發(fā)射極)通過(guò)電阻R8連接到PNP開(kāi)關(guān)晶體管T2的發(fā)射極上，該開(kāi)關(guān)晶體管T2的集電極連接到變壓器次級(jí)繞組W2的第1端子N1上，該次級(jí)繞組則磁耦合到初級(jí)繞組W1上。次級(jí)繞組W2的第1端子N1則連接到被供電的負(fù)載上，例如可重新充電的電池B。電池B的正端連接到第1端子N1上。電池B的負(fù)端連接到端子N6上，端子N6通過(guò)整流二極管D3連接到次級(jí)繞組W2的第2端子N2上。端子N6例如連接到地。其結(jié)果是，不僅通過(guò)次級(jí)繞組的電流流經(jīng)電池B，而且，通過(guò)初級(jí)繞組的電流也流經(jīng)電池B。如果這并不合乎需要，就可以把第1端子N1而不是把端子N6連接到地。開(kāi)關(guān)晶體管T1的控制極(或基極)通過(guò)電阻R2連接到正端子N3上，但是，也可以根據(jù)需要將其接到另一適當(dāng)電壓，該電壓是相對(duì)于已整流的市電電壓的一個(gè)經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓的電壓。電容器C3與電阻R3的串聯(lián)電路連接到開(kāi)關(guān)晶體管T2的基極與次級(jí)繞組W2的第2端子N2之間。而且，開(kāi)關(guān)晶體管T2的基極通過(guò)由齊納二極管D5構(gòu)成的門限元件連接到第1端子N1上。門限元件是指這樣的元件只要該元件兩端的電壓低于給定的門限電壓，其阻抗就比較高；當(dāng)該元件兩端的電壓超過(guò)該門限電壓時(shí)，其阻抗就比較低。這類元件包括齊納二極管、二端交流開(kāi)關(guān)(diac)、及充氣調(diào)壓管?？筛鶕?jù)需要，在電阻R3兩端配置加速電容器，以便加速開(kāi)關(guān)晶體管T1的導(dǎo)通。
第2開(kāi)關(guān)晶體管T2的基極通過(guò)電阻R4連接到次級(jí)繞組W2的第2端子N2上，并且通過(guò)電阻R7連接到次級(jí)繞組W2的第1端子N1上。而且，這里提供了包括在抽頭N7上互連的電阻R5及R6的分壓器。該分壓器是跨接在電阻R8及開(kāi)關(guān)晶體管T2射-集通路的串聯(lián)電路的兩端的，電阻R5連接到電阻R8與開(kāi)關(guān)晶體管T1發(fā)射極之間的節(jié)點(diǎn)上。PNP開(kāi)關(guān)晶體管T3的基-射結(jié)與電阻R5并聯(lián)連接，它的基極連接到抽頭N7上，它的集電極連接到開(kāi)關(guān)晶體管T2的基極上?？梢岳瞄_(kāi)關(guān)SW把電機(jī)M連接到電池B上。電機(jī)M可以是例如剃須刀的電機(jī)。
當(dāng)接受輸入電壓時(shí)，起動(dòng)電流將從正端子N3通過(guò)電阻R2流入開(kāi)關(guān)晶體管T1的基極，從而使開(kāi)關(guān)晶體管T1導(dǎo)通。這時(shí)正程周期或正向階段開(kāi)始。這時(shí)，電流開(kāi)始從正端子N3通過(guò)初級(jí)繞組W1、開(kāi)關(guān)晶體管T1、電阻R8及電池B而流到端子N6。因?yàn)榛鶚O電流可以通過(guò)電阻R7流動(dòng)，所以開(kāi)關(guān)晶體管T2導(dǎo)通。初級(jí)繞組W1兩端的電壓差在次級(jí)繞組W2兩端上感應(yīng)出經(jīng)過(guò)變壓的電壓差，于是，第2端子N2相對(duì)于第1端子N1變正。于是，二極管D3的陰極相對(duì)于二極管D3的陽(yáng)極為正，其結(jié)果是，二極管D3截止。在次級(jí)繞組W2兩端上正的電壓差具有正反饋?zhàn)饔茫ㄟ^(guò)電容器C3驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)晶體管T1的基-射結(jié)，使之進(jìn)一步進(jìn)入導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)電流受限于電阻R3。應(yīng)該指出，這樣的正反饋還可以用另一種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如，借助于以適當(dāng)方式耦合到開(kāi)關(guān)晶體管T1基極上的一個(gè)獨(dú)立的繞組來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)關(guān)晶體管T1飽和(bottomed)，增長(zhǎng)的電流開(kāi)始通過(guò)初級(jí)繞組W1流動(dòng)。這一增長(zhǎng)的電流在電阻R8及開(kāi)關(guān)晶體管T2集-射通路的兩端產(chǎn)生增長(zhǎng)的電壓降。
開(kāi)關(guān)晶體管T1保持在導(dǎo)電狀態(tài)下，一直到電阻R5兩端增長(zhǎng)著的電壓降驅(qū)動(dòng)晶體管T3使之進(jìn)入導(dǎo)通。其結(jié)果是，開(kāi)關(guān)晶體管T2接受的基極電流變小因而截止，這使開(kāi)關(guān)晶體管T2兩端的集-射電壓增大。增長(zhǎng)的集-射電壓本身又導(dǎo)致電阻R5兩端的電壓增大。所形成的正反饋使開(kāi)關(guān)晶體管T1的發(fā)射極電流被非常迅速地截?cái)?。這時(shí)開(kāi)關(guān)晶體管T1的基極電流通過(guò)齊納二極管D5的低阻抗而泄放，其結(jié)果是開(kāi)關(guān)晶體管T1因而被迅速截止，并把通過(guò)初級(jí)繞組W1的電流截?cái)?。這時(shí)就開(kāi)始逆程周期或逆程階段，其間變壓器內(nèi)儲(chǔ)存的能量被轉(zhuǎn)移到電池B。
初級(jí)繞組W1的電流的截?cái)鄷?huì)使初級(jí)繞組W1兩端的電壓大為增高，這一電壓的增高相對(duì)于正端子N3上的輸入電壓為正，這一電壓的增高受到二極管D2及齊納二極管D1的限制。電流中斷的結(jié)果是，使初級(jí)繞組W1兩端電壓的符號(hào)、因而也就使次級(jí)繞組W2兩端電壓的符號(hào)顛倒?，F(xiàn)在，次級(jí)繞組W2的第2端子N2相對(duì)于第1端子N1為負(fù)。這時(shí)二極管D3導(dǎo)通，次級(jí)電流在由次級(jí)繞組W2、二極管D3及電池B所形成的次級(jí)電路中流動(dòng)，把變壓器內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到電池B內(nèi)。次級(jí)電流減小到零。只要二極管D3導(dǎo)通，次級(jí)繞組W2兩端的負(fù)電壓就等于二極管D3兩端的電壓與電池B的電壓之和。次級(jí)繞組W2兩端上的負(fù)電壓瞬變出現(xiàn)在電容器C3兩端，使開(kāi)關(guān)晶體管T1的基極保持為負(fù)電壓。現(xiàn)在，電容器C3通過(guò)齊納二極管D5(這時(shí)齊納二極管D5的極性為正向)及電阻R3放電。因?yàn)闆](méi)有電流通過(guò)開(kāi)關(guān)晶體管T2及電阻R8，所以，電阻R5兩端的電壓為零，其結(jié)果是，開(kāi)關(guān)晶體管T3也截止。現(xiàn)在，開(kāi)關(guān)晶體管T2將保持截止，一直到開(kāi)關(guān)晶體管T1基極上再一次有足夠的正電壓從而使新的振蕩周期開(kāi)始為止。該電源電路因而是自激振蕩的。
電阻R4起到補(bǔ)償市電電壓的作用，可根據(jù)需要將其省略。當(dāng)正端子N3上整流后的市電電壓較高時(shí)，通過(guò)電阻R4的電流能確保晶體管T2的基極接受更高的偏壓，其結(jié)果是，在較小的初級(jí)電流時(shí)，晶體管T1就被截止。
開(kāi)關(guān)晶體管T2及T3截止時(shí)的初級(jí)電流Tp由下式給出Ip=VbeT3R5R5+R6-VsecR7R4+R7-VbeT2R8-R4·R7HFET2(R4+R7)]]>此處，Vsec為在正程期間次級(jí)繞組W2兩端的電壓，VbeT2為開(kāi)關(guān)二極管T2的基-射電壓，VbeT3為開(kāi)關(guān)二極管T3的基-射電壓，HFET2為晶體管T2的增益系數(shù)，R4～R8為相應(yīng)的電阻R4～R8的電阻值。次級(jí)繞組W2兩端的次級(jí)電壓Vsec基本正比于初級(jí)繞組W1兩端的初級(jí)電壓。電阻值R4的選擇確定了市電電壓與初級(jí)電流Ip之間的關(guān)系。從上列公式也可明顯地看出，峰值電流Ip取決于晶體管T3的基-射電壓，還取決于晶體管T2的增益系數(shù)HFET2。由于這個(gè)原因就獲得了對(duì)初級(jí)峰值電流Ip的溫度補(bǔ)償。實(shí)際上，當(dāng)溫度升高時(shí)，基-射電壓減小而增益系數(shù)增大。
圖2示出圖1所示電路的擴(kuò)展。開(kāi)關(guān)晶體管T1的發(fā)射極通過(guò)二極管D6連接到供電端子N8上，還連接到濾波電容器C4的一個(gè)電極上，濾波電容器C4的另一個(gè)電極則連接到第1端子N1上，但是，應(yīng)該指出，也可能將其連接到端子N6(地)上。晶體管T1每次截止時(shí)，晶體管T1的射極電壓就提高。最初流過(guò)電阻R8的電流這時(shí)流過(guò)二極管D6，一直到晶體管T1截止。這樣，濾波電容器C4以脈動(dòng)電流重新充電到一最高電壓，該電壓等于齊納二極管D5的齊納電壓減掉晶體管T1的基-射電壓、再減掉二極管D6的二極管電壓?？梢园褳V波電容器C4兩端的電壓用于對(duì)其它電子電路(例如運(yùn)算放大器、比較器等)供電。圖2作為一個(gè)例子，示出由濾波電容器C4兩端的電壓供電的比較器CMP。電阻R7連接到晶體管T2的基極與比較器CMP的輸出端之間。如果比較器的輸出為低(即其電平基本上相應(yīng)于第1端子N1上的電壓)，則電源電路像參考圖1所描述的實(shí)施例中所說(shuō)明的那樣工作。如果比較器的輸出為高(即其電平基本上相應(yīng)于供電端子N8上的電壓)，則電源電路被切斷。這是因?yàn)榫w管T2這時(shí)不能通過(guò)電阻R7獲得電流，其結(jié)果是，晶體管T1不能再對(duì)晶體管T2供給發(fā)射極電流，因而就不能振蕩。然而，在這一狀態(tài)下，晶體管T1就作為齊納二極管D5的齊納電壓的緩沖級(jí)而工作，該齊納二極管D5通過(guò)電阻R2保持為導(dǎo)通狀態(tài)。這樣，當(dāng)電源電路不振蕩并且加有市電電壓時(shí)，濾波電容器C4上的電壓得以保持。
圖3示出把電阻R7通過(guò)NPN晶體管T4連接到第1端子N1上的一個(gè)實(shí)施例。晶體管T4的基極通過(guò)電阻R9連接到供電端子N8上，還通過(guò)電阻R10連接到端子N6上。以這樣的方式來(lái)確定電阻R9及R10的大小，即，當(dāng)電池B的電池電壓超過(guò)一個(gè)最大值時(shí)，晶體管T4就停止導(dǎo)通。這樣就使電池停止充電。當(dāng)電池的壽命結(jié)束時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)電池的這種內(nèi)部開(kāi)路。晶體管T4以及電阻R9及R10還防止電源電路因變壓器內(nèi)的能量無(wú)法泄放到電池內(nèi)而發(fā)生故障。這時(shí)，電源電路也被切斷。
圖4示出把電阻R7通過(guò)NPN晶體管T5連接到端子N6上的一個(gè)實(shí)施例。在這一配置中，晶體管T1截止時(shí)的峰值電流取決于電池B兩端的電壓。于是，平均的充電電流取決于電池電壓。為了防止在未加上市電電壓時(shí)電池通過(guò)晶體管T2的集-基二極管及電阻R7泄放，晶體管T5采用了NPN型晶體管。于是，該集-基二極管是截止的。當(dāng)這個(gè)電路用整流的市電電壓對(duì)電池B充電時(shí)，也可以借助于晶體管T5把電源電路切斷。
圖6示出把分壓器R5/R6的電阻R5及晶體管T3的發(fā)射極連接到晶體管T1的基極(而不是連接到晶體管T1的發(fā)射極)上的一個(gè)實(shí)施例。這樣，可以使晶體管T1截止時(shí)的峰值電流小于圖1所示的實(shí)施例。
可以用單極(MOS)晶體管代替這里所描述實(shí)施例中的雙極晶體管，在MOS晶體管的情況下，第1主電極、第2主電極及控制極分別相應(yīng)于單極晶體管的源極、漏極及柵極。
圖6示出電剃須刀，它包括外殼1，外殼1容納標(biāo)示為PS的電源電路；電池B；以及電機(jī)M。電機(jī)驅(qū)動(dòng)剃須刀頭2，并借助于開(kāi)關(guān)SW來(lái)操作該電機(jī)。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)由輸入電壓對(duì)負(fù)載(B)供電的電源電路，該電路包括具有初級(jí)繞組(W1)及次級(jí)繞組(W2)的變壓器；具有控制極、第1主電極及第2主電極的第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)，該晶體管被耦合在所述初級(jí)繞組(W1)上以便周期性地把所述初級(jí)繞組(W1)連接到所述輸入電壓上；耦合到所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的所述第1主電極上的傳感電阻(R8)；響應(yīng)于所述傳感電阻(R8)兩端的電壓降而截止所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的裝置，該裝置包括第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)；與被供電的所述負(fù)載(B)串聯(lián)連接、并連接到所述次級(jí)繞組(W2)上的整流二極管(D3)；其特征在于，所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)是和所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)串聯(lián)連接的，通過(guò)所述傳感電阻(R8)把所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)的第1主電極耦合到所述第1開(kāi)關(guān)晶體管的所述第1主電極上，而且，所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)的導(dǎo)電類型與所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的導(dǎo)電類型相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的電源電路，其特征在于，用于截止的裝置包括分壓器(R5，R6)，該分壓器包括相互連接的第1電阻(R5)及第2電阻(R6)，其連接點(diǎn)成為抽頭(N7)，該分壓器與一個(gè)串聯(lián)電路并聯(lián)連接，該串聯(lián)電路至少包括所述傳感電阻(R8)及所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)的主電流通路；第3開(kāi)關(guān)晶體管(T3)，其導(dǎo)電類型與所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)相同，它的控制極連接到所述分壓器(R5，R6)的抽頭(N7)上，它的第1主電極耦合到所述第1電阻(R5)上，它的第2主電極耦合到所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)的控制極上；以及第3電阻(R7)，它被連接到所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)的控制極與電壓端子(N1，N6)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電源電路，其特征在于，它包括與所述第3電阻(R7)串聯(lián)的開(kāi)關(guān)元件(T4，T5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的電源電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)元件包括另一個(gè)晶體管(T4，T5)，其導(dǎo)電類型與所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)相同，其第1主電極耦合到所述電壓端子(N1，N6)上，其第2主電極耦合到所述第3電阻(R7)上，并且其控制極連接成能接受偏壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4中所述的電源電路，其特征在于，所述電壓端子為所述次級(jí)繞組(W2)與被供電的負(fù)載(B)之間的節(jié)點(diǎn)(N1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3或4中所述的電源電路，其特征在于，所述電壓端子為所述整流二極管(D3)與被供電的負(fù)載(B)之間的節(jié)點(diǎn)(N5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5或6中所述的電源電路，其特征在于，所述電源電路還包括連接在所述第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)的控制極和所述整流二極管(D3)與所述次級(jí)繞組(W2)之間的節(jié)點(diǎn)(N2)之間的被償電阻(R4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7中所述的電源電路，其特征在于，所述電源電路還包括連接在所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的控制極與電壓端子(N1)之間的齊納二極管(D5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8中所述的電源電路，其特征在于，所述電源電路包括連接在所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的第1主電極與供電端子(N8)之間的另一個(gè)整流二極管(D6)；以及耦合到所述供電端子(N8)上的濾波電容器(C4)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4、5、6、7、8或9中所述的電源電路，其特征在于，把所述分壓器(R5，R6)的第1電阻(R5)連接到所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的控制極上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9或10中所述的電源電路，其特征在于，所述電源電路還包括反饋電容器(C3)及反饋電阻(R3)，它們被串聯(lián)連接到所述第1開(kāi)關(guān)晶體管(T1)的控制極與所述整流二極管(D3)與所述次級(jí)繞組(W2)之間的節(jié)點(diǎn)(N2)之間。
12.一種電剃須刀，它包括可重新充電的電池(B)；電機(jī)(M)；用來(lái)把所述電機(jī)(M)連接到所述電池(B)上的開(kāi)關(guān)(SW)；以及用來(lái)對(duì)至少所述電池(B)和/或所述電機(jī)(M)供電的如上述權(quán)利要求任一項(xiàng)中所述的電源電路(PS)。
全文摘要
在用來(lái)對(duì)電池(B)充電的自激振蕩電源電路中,利用相反導(dǎo)電類型的第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)使主開(kāi)關(guān)晶體管(T1)截止,該第2開(kāi)關(guān)晶體管(T2)是通過(guò)傳感電阻(R8)與該主開(kāi)關(guān)晶體管(T1)串聯(lián)連接的。這種配置可使主開(kāi)關(guān)晶體管(T1)快速開(kāi)斷和接通。該電源電路能夠以簡(jiǎn)單方式(R7、T4)接通及切斷。而且,可以方便地對(duì)變動(dòng)著的市電電壓提供補(bǔ)償(R4)、以及提供輔助電壓(D6、C4),該輔助電壓可用于對(duì)其它電路(R9、R10)供電,當(dāng)電源電路被切斷時(shí),該輔助電路仍保持可用。
文檔編號(hào)H02J7/10GK1189930SQ97190405
公開(kāi)日1998年8月5日 申請(qǐng)日期1997年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月1日
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