反激式开关电源低电压下点亮HBLED灯
本设计实例展示的是一种利用单节1.5v电池驱动小功率电子电路的方法。它基于一种自激振荡器设计，该自激振荡器可驱动一个反激式变压器生成更高的可控电压。本设计可以用来为模拟电路、微控制器以及其他任何轻负载供电。
该电源电路经过设计、仿真并最终构建出来。它能够以小于50mw的功耗，甚至在电压降至1.1v的条件下可靠运行。经测试，对于给定的电路值，通过调整单个电阻器的值所产生的稳压输出在6v～24v之间。输出功率足以驱动低功耗模式（15μa@32khz）下的pic微控制器。在没有任何修改的情况下，该电路还可作为一个闪光灯，以0.1hz～20hz的速率点亮一串led灯或一个led电源指示灯。虽然对于其他“简单”任务来说，这种设计可能看起来电路过多，但考虑到具有电源电压低以及输出可调节或闪烁受控的优势，该设计仍有价值。
为了用该电路在图1所示+vregout处获得稳压输出，例如下文提到的20.7v，应将电阻器r2和r3分别设置为680ω和100kω。r11两端的电压通过r5/r11分压器设置为140mv左右。由q1构成的振荡器在施加电源的情况下持续运行，并将能量由l2磁耦合至l3。一旦c1两端的电压上升至超过2v，则比较器u1将得到有效供电。一开始，r2两端的电压会随着电容器的充电而逐渐升高，直至其超过r11两端的电压。在该连接方式下，集电极开路的比较器u1会不断将该电压与140mv进行比较。由q2/q3组成的晶闸管未上电，且未被u1的输出电压触发。电容器持续顺畅充电。因此，基于r2与r3的组合值，u1输出电压将在以下情形升高：
t1可使用不同形状和尺寸的磁芯。为重现上述结果，建议采用电感因数约为80nh且相对磁导率（μ）约为80的磁芯。epcos公司订单编号为b66361g0100x1的etd磁芯、ferroxcube公司的环形磁芯tn33/20/11-2p80或类似产品都非常适用。
对于图1中的元件值（除r2= 680ω和r3=100kω外），当vc1=20.7v时，晶闸管将被触发。输出滤波器由l4和c3构成。c1在电路中担任两种角色：第一，作为电荷存储“桶”；第二，与r10一起提供一定的环路稳定性。电阻器r4用于上拉u1的开路集电极，而d3用于防止u1的输出偏置受到扰乱。
图1 1.5v逆变器的电路图
电感器l1和l2（10匝，22awg）及l3（130匝，32awg）缠绕在一个fair-rite公司器件编号为5961001801的磁芯上。
要将电路用作一个三led闪光灯/频闪灯，r10应为100ω。对于图中所示的元件值，当vc1=6.33v时，晶闸管被触发。一旦晶闸管被触发，q4基极将会被施加约为2v的脉冲，使之完全开启。这将产生较大的q4集电极电流，导致c1快速放电。如果该集电极电流产生并流过一串led或单个led电源指示灯，led将会逐渐变亮，直至q4基极的驱动电压较大时出现明亮闪光。放电也会关闭u1（即其电源电压降至2v以下）。因此，在c1恢复充电过程前，vr2会降至约43mv的最低值，然后重复上述过程。led闪烁时，需要加上一个限流电阻（r10），否则led会损坏。仿真显示，在50%处所测得的峰值电流脉冲为3.3a，持续时间为50μs。闪烁率可以通过改变r2或r11进行调整（图2）。
图2 ltspice仿真得到的led闪光灯/频闪灯中的时序波形
r10中的电流是在假定led电源指示灯d4未连接的情况下测得的。
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该电源电路经过设计、仿真并最终构建出来。它能够以小于50mw的功耗，甚至在电压降至1.1v的条件下可靠运行。经测试，对于给定的电路值，通过调整单个电阻器的值所产生的稳压输出在6v～24v之间。输出功率足以驱动低功耗模式（15μa@32khz）下的pic微控制器。在没有任何修改的情况下，该电路还可作为一个闪光灯，以0.1hz～20hz的速率点亮一串led灯或一个led电源指示灯。虽然对于其他“简单”任务来说，这种设计可能看起来电路过多，但考虑到具有电源电压低以及输出可调节或闪烁受控的优势，该设计仍有价值。
为了用该电路在图1所示+vregout处获得稳压输出，例如下文提到的20.7v，应将电阻器r2和r3分别设置为680ω和100kω。r11两端的电压通过r5/r11分压器设置为140mv左右。由q1构成的振荡器在施加电源的情况下持续运行，并将能量由l2磁耦合至l3。一旦c1两端的电压上升至超过2v，则比较器u1将得到有效供电。一开始，r2两端的电压会随着电容器的充电而逐渐升高，直至其超过r11两端的电压。在该连接方式下，集电极开路的比较器u1会不断将该电压与140mv进行比较。由q2/q3组成的晶闸管未上电，且未被u1的输出电压触发。电容器持续顺畅充电。因此，基于r2与r3的组合值，u1输出电压将在以下情形升高：
t1可使用不同形状和尺寸的磁芯。为重现上述结果，建议采用电感因数约为80nh且相对磁导率（μ）约为80的磁芯。epcos公司订单编号为b66361g0100x1的etd磁芯、ferroxcube公司的环形磁芯tn33/20/11-2p80或类似产品都非常适用。
对于图1中的元件值（除r2= 680ω和r3=100kω外），当vc1=20.7v时，晶闸管将被触发。输出滤波器由l4和c3构成。c1在电路中担任两种角色：第一，作为电荷存储“桶”；第二，与r10一起提供一定的环路稳定性。电阻器r4用于上拉u1的开路集电极，而d3用于防止u1的输出偏置受到扰乱。
图1 1.5v逆变器的电路图
电感器l1和l2（10匝，22awg）及l3（130匝，32awg）缠绕在一个fair-rite公司器件编号为5961001801的磁芯上。
要将电路用作一个三led闪光灯/频闪灯，r10应为100ω。对于图中所示的元件值，当vc1=6.33v时，晶闸管被触发。一旦晶闸管被触发，q4基极将会被施加约为2v的脉冲，使之完全开启。这将产生较大的q4集电极电流，导致c1快速放电。如果该集电极电流产生并流过一串led或单个led电源指示灯，led将会逐渐变亮，直至q4基极的驱动电压较大时出现明亮闪光。放电也会关闭u1（即其电源电压降至2v以下）。因此，在c1恢复充电过程前，vr2会降至约43mv的最低值，然后重复上述过程。led闪烁时，需要加上一个限流电阻（r10），否则led会损坏。仿真显示，在50%处所测得的峰值电流脉冲为3.3a，持续时间为50μs。闪烁率可以通过改变r2或r11进行调整（图2）。
图2 ltspice仿真得到的led闪光灯/频闪灯中的时序波形
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