本发明涉及回授电源领域。更具体地说，本发明涉及稳定回授电源，它包括输出检测反馈控制环路，并且对于电源中回授变压器初级绕组的电流激励，即使当电源工作在连续激励模式时，也能保持稳定。 在现有的回授电源中，脉冲形式的电流激励供给回授变压器的初级绕组，变压器的次级绕组，一般通过一个整流器耦合到负载。整流输出被反馈线路检测并作为输入提供给驱动电路，驱动电路提供决定初级电流励磁脉冲的驱动信号。驱动信号按照检测到的输出变化，以便将输出保持在所要求的水平上，由此调节输出。
出于稳定性的考虑，一般来说这些回授电源都工作在间断模式。在间断模式中，在初级电流脉冲期间磁通是将在变压器中增加，而在初级电流脉冲之间磁通量基本减小到零值。通常磁通量减小到零值是急剧的，因而工作在间断模式的回授变压器一般会产生严重的射频干扰（RFI）。而且，为了贮存相当多的能量以便接着将其传输到次级绕组，一般必须利用大的初级电流脉冲，或者增加初级励磁脉冲的频率。
如果让回授电源在连续模式工作，使得在驱动电路导致磁通量增加以贮存附加能量之前变压器中磁通量具有明显的非零值，那么就可利用小的初级电流并产生很小的RF干扰。而且，如果需要，也可用比较低地激励频率。但是，工作在连续模式一般会导致电源的稳定性问题，因而阻碍了连续模式回授电源的使用，或要求对系统增量、输入信号大小和初级电流激励频率进行严密控制以便保持有限的稳定性。可是，由于负载的变化，这种稳定性一般是无法保持的。因此，实际上所有的回授电源都工作在间断模式。
本发明的目的是提供一种经改进的回授电源，它克服了已有的回授电源的上述缺陷。
本发明的一个更明确的目的是提供可以在连续模式工作的稳定回授电源。
在本发明的一个实施方案中提供了一个回授电源。此回授电源包括：用以接收具有可在一定范围内变化的幅度的DC电源电压输入信号的终端装置;变压器装置，它具有与所述终端装置相耦合的初级绕组以及次级绕组;驱动电路装置，它具有至少一个检测信号输入端，并且作为其输出，向驱动装置的控制电极提供控制输入信号，所述驱动装置与所述初级绕组相耦合以控制其中由电源电压输入信号提供的初级电流;整流器装置，它与所述次级绕组相连，用以对所述次级绕组内感生出的信号进行整流，并根据此信号在输出端提供DC电源输出电压;连接在所述输出端与所述检测输入端之间的反馈线路装置，用来控制驱动电路装置以把所述电源输出信号保持在所需水平;其中的改进包括：所述反馈线路装置包括采样和保持电路，该采样和保持电路包括设置在所述输出端与所述检测输入端相连的保持电容器之间的可控所述门装置，该门装置的控制端接收开关信号，其中门装置交替开启和关闭，使得当所述控制装置产生初级绕组电流流动而导致所述变压器装置中的磁通量增加时，所述电源输出信号可由所述保持电容器有效地采样，并且当所述变压器装置中的磁通量减少且所述贮存能量被提供给所述次级绕组及所述整流器装置的所有其它时刻，所述保持电容器都同输出端有效地断开，由此电源的稳定性可由在能量从初级绕组传输到次级绕组的时间之外的其它时刻进行采样的间断反馈线路提供。
更具体地说，在本发明的最佳实施方案中，驱动装置将实现回授变压器的连续激励模式，从而在驱动装置引起绕组电流流动而导致磁通量增加之前，使变压器磁通量具有显著的非零值。本发明的最佳实施方案利用脉冲宽度调节电路作为驱动电路装置并按照脉冲宽度调节电路的输出交替开启和关闭门装置，所述脉冲宽度调制电路的该输出作为控制输入信号提供给确定初级绕组激励的驱动装置。这确保了可控门装置对于初级绕组激励的适当同步。此外，门装置最好包括连在输出终端与脉冲宽度调制检测输入端之间的串通装置。驱动装置最好包括FET晶体管。
通过按照本发明的原理所提供的间断反馈线路，制成的回授电源无论是在电源负载变化还是在DC电源电压输入信号的大小变化时，都能无条件地保持稳定。这意味着可使用便宜、允许误差较大的电路元件。当电源在连续模式工作时，可使回授电源产生的射频干扰很小，并可利用较低幅度的初级电流励磁脉冲。此外，本发明在确定脉冲宽度调制电路工作频率方面提供了较大的设计灵活性，使得对于决定初级电流励磁脉冲的信号的周期既可以选择高频率也可以选择低频率。如果选择高的工作频率（这在现在已经可行了，因为只有小的RF干扰产生），那么在电源中就可利用那些便宜，体积较小的电路元件。
通过参考下面本发明的更详细的说明，能很好地理解本发明的这些以及其它的优点。
为了更完全地理解本发明，应参考附图，其中：
图1为按照本发明原理构成的回授电源示意图。
参考附图，图示说明了回授电源10。电源包括输入端11，在此接收DC电源电压输入信号Vin，其中信号的幅度可在很宽的幅度范围变化。实质上，回授电源接收DC输入信号Vin，并以其做为响应，在输出端12提供经很好稳压的DC输出信号Vout。可将不同的负载（在图中示意性地表示为负载13）连接到输出终端12。这样，回授电源就起到稳压和功率传输的作用，以产生所需要的稳压信号Vout。
输入端11通过图中虚线所示的滤波器网络15连到端14。滤波器网络对信号Vin进行初始电压滤波，以便在端14提供脉动小的DC信号。回授电源10包括变压器16，它的初级绕组17一端直接连到端14，另一端直接连到FET晶体管20的漏极。变压器16包括变压器芯18和一个马变压器芯和初级绕组耦合的次级绕组19。在变压器芯中，变压器的磁通还由激励初级绕组17产生。次级绕组19的一端接地，另一端通过整流二极管21连到输出端12，而电容器22连接在输出端12与地之间。实质上二极管21和电容22构成与次级绕组19相耦合的整流装置，以对次级绕组所感应的信号进行整流，并作为对该信号的响应在输出端12提供DC电源输出电压。
FET晶体管20通过被周期性地开启和关断，基本上控制着初级绕组17的电流激励。FET晶体管的源极直接接地，FET晶体管的栅极或控制电极端接收来自图中所示的脉冲宽度调制（PWM）电路23的周期性的可变占空比脉冲。脉冲宽度调制电路23具有一个检测输入端24，以接收通常与输出信号Vout的幅度相联系的信号。PWM电路23还包括一个参考端25，外部预先设定的参考电压可加在其上面。另一方面，电路23可从内部在25端产生参考电压。根据端24的与输出相关的检测电压与端25的参考电压之间的差，脉冲宽度调制电路23在端26为FET晶体管20栅极上提供了控制输入信号。FET20做为变压器16的初级绕组17的驱动装置。按照这种方式，脉冲宽度调制电路的输出通过驱动装置20控制初级电流，该电流是由施加在端14的由电压输入信号Vin决定的电压所产生的。
应该注意，图中所示的脉冲宽度调制电路23最好包括Moterola公司制造的集成电路MC34060，它响应DC检测信号，以便根据检测到信号的幅度及其与保持在端25的参考电压之间的差来提供不同占空比的脉冲宽度调制输出信号。脉冲宽度调制电路23的最后输出元件是图中所示的NPN晶体管27，它的集电极连到端26。由于这种结构，偏置/负载电阻28连接在端26与端14之间。此外，图中所示的回授电源10包括一个传统的“缓冲”电路29，它由虚线所围的连在FET20漏极与地之间的二极管30，电阻31以及电容器32组成。缓冲电路的作用基本是保护FET元件免受当FET晶体管关断时，由于突然切断初级绕组17中的电流所可能产生的高反向偏压。缓冲电路29的实际作用是限制在FET漏极产生的反向偏压的幅度。该缓冲电路的运用对于本发明没有特殊的意义。
应该注意，FET晶体管用来作为控制初级电流的开关，因为这种晶体管具有很好的高频及温度特性，因而能使回授电源在较宽的温度范围内工作，并且如果需要，还可选择相当高的频率来周期性地开启和关断FET晶体管，使得初级绕组17产生周期性的电流脉冲。
输出端12与脉冲宽度调制电路23的检测输入端24之间设有反馈线路。此反馈线路的作用是在检测端24提供一个同输出电压Vout的大小相关联的信号。一般说来，该反馈线路在输出端12与检测端24之间或者直接连接或者通过变压器耦合连接。但是，在该反馈线路的已有回授变压器中的装置，通常导致回授电源的稳定性问题，尤其是电源在连续模式工作时，其中变压器磁通量在驱动装置开启时及刚要开启之前具有明显的非零值，接着驱动装置引起初级电流，以增加变压器磁通量。在此情况下，存在着明显的稳定性问题，它使得全部已有的回授变压器工作在间断模式，尽管事实上在此模式时要求高的初级电流脉冲并产生显著的RF干扰。本发明已经克服了这些缺点。
回授电源10中，在输出端12与输入检测端24之间提供了选择性的间断反馈线路40。该反馈线路40如图中虚线所示，包括PNP串通晶体管41，其发射极直接连到输出端12，集电极直接连到保持电容器42的一个地极上，该电容器的另一电极接地。晶体管41构成可控门装置。晶体管41的基极通过偏置电阻43连到端12。在反馈回路40中还提供一个NPN控制晶体管44，它的发射极接地，集电极通过电阻45连到晶体管41的基极，晶体管44的基极通过电容器46接地并通过电阻47接到端26。晶体管41的集电极通过串联电阻48直接连到检测端24，而电阻49连在端24与地之间并与电阻48结合起来起分压器作用。实际上元件41到49组成了本发明的选择性反馈线路40。线路40在串通装置41与端12及24之间构成一条DC电路回路。
实质上，选择性反馈回路40靠串通装置41和保持电容器42的选择性导通完成采样和保持功能，使得端12与检测端24之间只在某些时刻有效地直接连接。在本发明中，这些时刻发生在引起变压器中磁通量增加以便在变压器中贮能的初级电流脉冲存在期间。这要靠在端26作为开关信号提供的周期性脉冲宽度调制控制输入信号。此开关信号使FET晶体管20开启，同时开启晶体管44，晶体管44的开启又使晶体管41开启。这样，在初级电流脉冲引起变压器磁通量增加期间，串通晶体管41将端12的电压耦合到保持电容器42。这就对信号Vout进行了有效的采样。当在端26的脉冲宽度调制控制信号关断FET驱动装置20时，在初级绕组17中电流有效地消失，变压器16中的磁通量减少，使得变压器中贮存的能量传输到次级绕组19以及由元件21和22组成的整流电路。此时，晶体管44和41关断，因而防止了在端12的任何瞬态信号到达保持电容器42和检测输入端24。正因为如此，由于不稳定性一般来源于当能量从变压器向整流电路传输期间在输出端与检测端之间所提供的连续的反馈线路，回授电源10的稳定性得以保持。
由于本发明的结构，回授电源10是无条件稳定的，因而允许电源在连续模式工作，而在以前使回授电源在连续模式工作是不可能的的，因为电源将不能保持稳定，并且产生不需要的信号振荡。在工作的连续模式中，由脉冲宽度调制电路23在端26提供的控制信号的周期是这样的，它使得变压器磁通量尽管在FET晶体管20关断期间减少，但在下一个初级电流脉冲出现之前从不小到大体为零的数值。因此回授变压器10最好在连续模式工作，以在FET晶体管产生使变压器磁通量增加的初级电流脉冲之时及之前，使变压器中的磁通量具有明显的非零值。由此初级绕组17的有效电感增加了，从而可在变压器16中贮存更多的能量，同时可以利用较小的电流提供这些较多的贮存能量。此外，在连续模式工作，减小了由于开启和关断初级电流所产生的RF干扰。
应该注意，尽管本发明是按照为在连续模式工作所设计的回授电源进行描述的，但本发明也可应用于为在间断模式工作设计但因偶然的疏忽使其在负载13变化时工作在连续模式的回授电源。因此，无论回授电源10是为工作在何种模式下设计的，本发明都能为其无条件稳定性。不管负载13的任何变化，这种稳定性都能达到。而且，无论输入信号Vin的大小在多宽的范围内变化，都能保持这种稳定性。
尽管显示和描述了本发明的具体实施方案，但内行人是可对此做出进一步的修正和改进的。所有这些依照在这里公开和要求保护的基本原理而进行的修正，都在本发明的范围之内。