閃光燈充電電路的製作方法

2023-05-26 15:19:51

專利名稱：閃光燈充電電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閃光燈充電電路，尤其涉及一種防止金屬氧化物半導體場效應電晶體被 擊穿的閃光燈充電電路。
背景技術：
在相機中，閃光燈裝置通常利用閃光燈充電電路對閃光燈的大容量電容充電，然後利用 觸發電路在閃光燈的燈管(flash tube)的觸發極施加使閃光燈管發光的觸發高壓，並通過大 電量電容放電以使閃光燈管發光。相機激發閃光後，此大容量電容就會消耗一定的能量，為 保證下次有足夠的能量給相機再次閃光，相機也會再給大容量電容充電，直到大容量電容電 壓到達預定電壓。
在給相機閃光燈充電時，通過給閃光燈充電電路中的交變變壓器發送一個直流電壓信號 與一個脈寬調製(PWM)信號，產生一個振蕩信號，經過對輸入信號的放大和對輸出信號的 整流，得到一個高壓電壓給大電容充電。所述脈寬調製(PWM)的發生器一般為一個金屬氧 化物半導體場效應電晶體(M0SFET)，輸入的脈衝信號經過金屬氧化物半導體場效應電晶體
(M0SFET)，經過調製而產生穩定的脈寬調製(PWM)信號輸入到交變變壓器。然而，當交 變變壓器的負載開路時，因為電磁感應，交變變壓器接收脈寬調製(PWM)信號的輸入端會 因此產生一個瞬間高壓，擊穿閃光燈充電電路中的金屬氧化物半導體場效應電晶體( M0SFET)或造成其他危害。

發明內容
有鑑於此，有必要提供一種閃光燈充電電路，尤其是一種能防止閃光燈充電電路中的金 屬氧化物半導體場效應電晶體被擊穿的閃光燈充電電路。
一種閃光燈充電電路，其具有一提供第一充電信號的第一信號端及一提供第二充電信號 的第二信號端，其包括 一變壓器，所述變壓器具有一個第一輸入端、 一個第二輸入端和一
個輸出端，所述變壓器經由所述第一輸入端和第二輸入端分別接收第一充電信號和第二充電 信號，所述變壓器經由所述輸出端輸出充電電壓，所述變壓器用於把第一充電信號與第二充 電信號轉換為充電電壓。 一減壓電路，電連接於所述變壓器的第一輸入端與第二輸入端之間
，所述減壓電路用於降低變壓器的第二輸入端產生的瞬間電壓； 一脈寬調製信號產生電路， 電連接於第二信號端和第二輸入端之間，用於控制第二充電信號的關閉與導通。 一充電電容，電連接於所述變壓器輸出端，所述充電電容用於存儲電能。 一整流電路，電連接於所述變 壓器輸出端與充電電容之間，所述整流電路用於將交流電轉變為直流電。
在變壓器的第一輸入端和第二輸入端之間並聯一個減壓電路，能有效降低因變壓器輸出 端的負載的突然變大甚至開路在變壓器第二輸入端所產生的瞬間高電壓，即降低了第二充電 信號的脈寬調製信號產生電路的輸出端的高壓，從而使該脈寬調製信號產生電路中的電子器 件，尤其是金屬氧化物半導體場效應電晶體(M0SFET)不被擊穿，確保閃光燈充電電路的安 全。


圖l為本發明提供的閃光燈充電電路的電路圖。
圖2為本發明的提供的閃光燈充電電路中變壓器的初級線圈的等效迴路圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步的詳細說明。
請參閱圖l，其為本發明提供的閃光燈充電電路100，其用於給一個相機閃光燈供電。所 述閃光燈充電電路100包括一個提供第一充電信號的第一信號端10、 一個提供第二充電信號 的第二信號端20、 一個脈寬調製信號產生電路30、 一個減壓電路40、 一個變壓器50、 一個整 流電路60及一個充電電容70。所述閃光燈充電電路100還包括兩個濾波電路80和90。
所述第一信號端10與第二信號端20，用於產生第一充電信號與第二充電信號。所述第一 、第二充電信號一起，形成一個振蕩信號，使變壓器50工作，把振蕩信號調整成充電電容 70所需的電壓。本實施方式採用的第一充電信號為相機電源直流信號，第二充電信號為脈寬 調製信號，此兩個信號用於構成一個振蕩信號給所述變壓器50。所述第一信號端10在相機開 啟時一直與相機電源導通，當充電電容70需要充電時，相機向第二信號輸入端20發出一個脈 寬調製信號，也就是第二充電信號，導通後與第一充電信號一起形成一個振蕩信號。
所述變壓器50，用於把由第一充電信號10和第二充電信號20組成的輸入振蕩信號轉換為 所需的充電電壓。其具有一個第一輸入端51、 一個第二輸入端52和一個輸出端53，所述變壓 器50經由所述第一輸入端51和第二輸入端52分別接收電源供應的第一充電信號和第二充電信 號，所述變壓器50經由所述輸出端53輸出調製過的充電電壓。可以理解的是，為不同的應用 場合需要，所述變壓器50可為任意兩相變壓器，本實施方式採用的是交流耦合變壓器，其具 有兩個不同的輸入電壓，所述變壓器50的初級線圈匝數小於次級線圈匝數比。
所述脈寬調製信號產生電路30，用於調製第二信號端20與第二輸入端52，產生脈寬調製 信號。所述脈寬調製信號產生電路30電連接於第二信號端20與第二輸入端52之間。可以理解的是，根據實際需要，脈寬調製信號產生電路30可採用一個電路模塊或者一個器件來實現此 功能，本實施方式採用金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)控制第二信號端20與第二 輸入端52之間的導通與關閉，其柵極31電連接於第二信號端20，其漏極33電連接於變壓器的 第二輸入端52，其源極32接地。所述金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)在控制電路 輸出頻率不變的情況下，通過電壓反饋調整第二充電信號的佔空比，從而產生穩定的脈寬調 制信號，從而達到輸出穩定信號的目的，採用金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)作 脈寬調製信號產生電路，經濟、節約空間、抗噪性能強。
所述減壓電路40，用於增大變壓器50的初級線圈迴路的電容阻抗，降低變壓器50的輸出 端53的負載突然變大或者開路在第一輸入端51與第二輸入端52產生的瞬間高壓，吸收一部分 變壓器50產生的能量，延長產生的瞬間能量的釋放時間與降低能量釋放的強度。所述減壓電 路40電連接於第一輸入端51與第二輸入端52之間，與變壓器50並聯。當變壓器50的輸出端 53負載突然變大或者開路的情況下，其電流瞬時變小甚至為零，由法拉第電磁感應原理可知 ，此時變壓器50的第二輸入端52必然產生一個瞬間高壓，該瞬間高壓同樣存在於金屬氧化物 半導體場效應電晶體(MOSFET)的漏極33，為了防止脈寬調製信號產生電路30中的電子器件 ，尤其是金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)不被所述瞬間高壓擊穿，需要電連接一 個減壓電路來降低該瞬間高壓。本實施方式中的減壓電路40為一個電容器件，通過該電容吸 收部分能量，緩和能量釋放強度。
所述充電電容70，用於儲存相機閃光燈閃光時所需的能量，其正極電連接於所述變壓器 50的輸出端53，其負極接地。可以理解的是，在不同的應用場合中，所述充電電容70可為任 意可反覆充電的電容，本實施方式採用的充電電容70為一電解電容。
所述整流電路60，用於將變壓器50的輸出端53輸出的交流電壓變成充電電容70所需的單 向直流電壓，所述整流電路60的正極電連接於變壓器50的輸出端，其負極電連接於充電電容 70的正極。可以理解的是，根據實際需要，所述整流電路60可由任意具有整流功能的電路模 塊或者器件構成，為成本計，本實施方式採用的整流電路60為一整流二極體。
所述濾波電路80，用於過濾第一充電信號10的幹擾信號，所述濾波電路80—端電連接於 變壓器50的第一輸入端51，另一端接地。可以理解的是，在不同的應用場合中，所述濾波電 路80可為任意具有濾波功能的電路模塊或器件，本實施方式採用的濾波電路80為一電容。
所述濾波電路90，用於過濾第二充電信號20的幹擾信號，所述濾波電路80—端電連接於 變壓器50的第二輸入端52，另一端接地。可以理解的是，在不同的應用場合中，所述濾波電 路90可為任意具有濾波功能的電路模塊或器件，本實施方式採用的濾波電路90為一電容。請參閱圖2，其為本發明的提供的閃光燈充電電路中變壓器50的初級線圈的等效迴路。 其包括所述變壓器50的等效電感210，其電感值為L，變壓器50的繞線電容220，其電容阻抗 為^、變壓器50輸出端52的漏極電容230，其電容阻抗為^'，分壓電容240，其電容阻抗為
所述電容阻抗"和、為變壓器50的初級線圈的內部等效電容，為並聯關係，電容阻抗 C電連接於第一輸入端51與第二輸入端52之間，變壓器50並聯。
當變壓器50的輸出端53的負載突然變的很大甚至開路時，電感210產生的能量由所述電
容阻抗^、 ^'和e吸收，其初級峰值電流為^，金屬氧化物半導體場效應電晶體( MOSFET)的漏極33的電壓最大值為^、第一充電信號電壓值為^，則由公式可推導出
由上述公式可看出，並聯一個電容阻抗為L的電容240，可使^降低，可以理解的 是，根據金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)的漏極33的最高承受電壓，來設置電容 阻抗e的值，使漏極33的電壓最大值「^在金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)的漏 極33的最高承受電壓值範圍內。
在變壓器50的第一輸入端51和第二輸入端52之間並聯一個減壓電路40，通過分壓電容阻 抗240吸收電量的方式，緩和了能量的釋放強度，延長了能量的釋放時間，能有效降低因變 壓器50輸出端53的負載的突然變大甚至開路在變壓器50第二輸入端52所產生的瞬間高電壓， 即降低了第二充電信號的脈寬調製信號產生電路30的漏極33的瞬間高壓，從而使該脈寬調製 信號產生電路30中的電子器件，尤其是金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)不被擊穿 ，確保閃光燈充電電路100的安全。
另外，本領域技術人員還可以在本發明精神內做其它變化，當然，這些依據本發明精神 所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的範圍之內。
權利要求
權利要求1一種閃光燈充電電路，其具有一提供第一充電信號的第一信號端及一提供第二充電信號的第二信號端，其包括一變壓器，其具有一個第一輸入端、一個第二輸入端和一個輸出端，所述變壓器經由所述第一輸入端和第二輸入端分別接收第一充電信號和第二充電信號，所述變壓器經由所述輸出端輸出充電電壓，所述變壓器用於把第一充電信號與第二充電信號轉換為充電電壓；一減壓電路，電連接於所述變壓器的第一輸入端與第二輸入端之間，所述減壓電路用於降低變壓器的第二輸入端產生的瞬間電壓；一脈寬調製信號產生電路，電連接於第二信號端和第二輸入端之間，用於調製第二充電信號，產生脈寬調製信號；一充電電容，電連接於所述輸出端，用於存儲電能；一整流電路，電連接於所述輸出端與充電電容之間，所述整流電路用於將交流電轉變為直流電。
2. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於其還包括一 濾波電路， 一端連接於變壓器的第一輸入端，另一端接地，所述濾波電路用於過濾第一充電 信號的幹擾信號。
3. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於其還包括一 濾波電路， 一端連接於變壓器的第二輸入端，另一端接地，所述濾波電路用於過濾第二充電 信號的幹擾信號。
4. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於，所述變壓器 為交流耦合變壓器。
5. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於，所述第一充 電信號為直流電壓，第二充電信號為脈寬調製信號。
6. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於，所述減壓電 路為一電容。
7.如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於，所述脈寬調 制信號產生電路為一金屬氧化物半導體場效應電晶體，其柵極電連接於第二信號端，其漏極 電連接於所述變壓器的第二輸入端，其源極接地。
8. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於，所述整流電 路為一整流二極體。
9. 如權利要求l所述的閃光燈充電電路，其特徵在於，所述充電電 容為一電解電容，其正極電連接於所述變壓器的輸出端。
全文摘要
一種閃光燈充電電路，其具有一提供第一充電信號的第一信號端及一提供第二充電信號的第二信號端，所述閃光燈充電電路包括一變壓器、一減壓電路、一脈寬調製信號產生電路、一充電電容及一個整流電路。所述變壓器具有一個第一輸入端、一個第二輸入端和一個輸出端。所述變壓器的第一輸入端和第二輸入端電連接於第一信號端和第二信號端，所述減壓電路電連接於所述第一輸入端與第二輸入端之間，所述脈寬調製信號產生電路電連接於第二信號端與第二輸入端之間，所述充電電容電連接於所述變壓器的輸出端，所述整流電路電連接於所述輸出端與充電電容之間。
文檔編號H02J15/00GK101471586SQ20071020341
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月26日 優先權日2007年12月26日
發明者區達理, 周學蘭, 梁偉鵬 申請人:佛山普立華科技有限公司;鴻海精密工業股份有限公司