CN101714813B - 开关电源软启动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开关电源软启动电路，是稳压开关电源电路，在稳压开关电源电路中的比较稳压环路上连接辅助稳压环路构成一个双环路电压稳压网络；辅助稳压环路是由第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一电容(C1)、第一稳压基准(U1)构成；第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)串联连接，第一电阻(R1)另一端与第五电阻(R5)连接，第一电容(C1)与第二电阻(R2)并联连接，第一稳压基准(U1)的阴极与第二稳压基准(U2)阴极连接，第一稳压基准(U1)的控制极与第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的接点连接，第一稳压基准(U1)的阳极与第三电阻(R3)另一端、第二稳压基准(U2)阳极连接。本发明优化了开关电源的输出电压上升曲线，改善了系统的性能，降低了系统的故障率。
Description
技术领域 涉及一种开关电源电路，尤其适用于在一些对供电电源电压冲击比较敏感领域的开关电源软启动电路。
背景技术 一般的开关电源输出电压上升速度很快，相应的也对负载的浪涌冲击电压和电流很大，例如在一些用灯丝加热的应用中，由于灯丝在冷态时阻抗很低，如果在电路启动时不预热灯丝，直接给灯丝加较高的电压很容易烧坏灯丝；其次，在高速电机启动时，如果供电电源电压上升太快，电机的转速在瞬间不会提速到很高时，由于电机的力矩电流很大，不仅容易烧毁电机，而且容易导致电源保护、再启动，使整个系统的控制出现紊乱等问题。
发明内容 本发明的目的在于改进现有技术的不足而提供的一种开关电源输出电压分阶段缓慢升高的开关电源软启动电路。
本发明的目的是这样实现的，稳压开关电源电路，在稳压开关电源电路中的比较稳压环路上连接辅助稳压环路构成一个双环路电压稳压网络；所述的辅助稳压环路是由第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第一稳压基准构成；所述的第一电阻、第二电阻、第三电阻串联连接，第一电阻另一端与比较稳压环路中的第五电阻连接，第一电容与第二电阻并联连接，第一稳压基准的阴极与比较稳压环路中的第二稳压基准阴极连接，第一稳压基准的控制极与第二电阻和第三电阻的接点连接，第一稳压基准的阳极与第三电阻另一端连接，第一稳压基准的阳极与比较稳压环路中的第二稳压基准阳极连接。
本发明由于采分段升压的方法，使用本发明开关电源软启动电路的输出电压可以随意的设置一段电压缓慢升高的区间，可以使电源的输出电压由设置的低输出电压缓慢升高到正常输出的高电压。本发明电路控制的输出电压缓升电压范围宽，缓升电压时间长，可以在几秒到几十秒的时间范围任意调节，在一些使用开关电源做灯丝加热和一些驱动高速直流电机的系统中，最大限度的改善了系统的性能，降低了系统的故障率。本发明电路所用器件较少，线路简单，成本低廉，调试和批量生产都很容易。
附图说明 图1是本发明的电路原理图(图中表示的U3-A是光电耦合器的一部分)
图2是本发明电源的输出电压建立过程的电压上升曲线图
图中：第一电阻R1 第二电阻R2 第三电阻R3 第四电阻R4 第五电阻R5第六电阻R6 第七电阻R7 第八电阻R8 第一电容C1 第二电容C2 第三电容C3 第一稳压基准U1 第二稳压基准U2 光电耦合器U3-A 起始输出电压值V1 正常输出电压值V2 电压缓升时间t1～t2 正输出端P1 负输出端P2。
下面结合附图及实施例对本发明技术方案进行详细说明。
具体实施方式 本实施例，是一个已知的稳压开关电源电路，在稳压开关电源电路中的比较稳压环路上连接辅助稳压环路构成一个双环路电压稳压网络。参照图1，其中第七电阻R7，第八电阻R8，第二稳压基准U2构成的比较稳压环路；所述的辅助稳压环路是由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第一稳压基准U1构成；其余的第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二电容C2、第三电容C3和光电耦合器U3-A(一部分)构成的光电耦合电路。所述的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3串联连接，第一电阻R1的另一端一路与第七电阻R7、第五电阻R5一端连接；第一电容C1与第二电阻R2并联连接，第一稳压基准U1的阴极与第二稳压基准U2的阴极、第六电阻R6一端连接，第一稳压基准U1的控制极与第二电阻R2和第三电阻R3接点连接，第一稳压基准U1的阳极与第三电阻R3另一端连接后，还与第二稳压基准U2的阳极连接。第七电阻R7和第八电阻R8串联连接，第七电阻R7的另一端接正输出端P1，第八电阻R8的另一端接负输出端P2；第二稳压基准U2的阴极与光电耦合器U3-A一端连接，第二稳压基准U2的控制极与第八电阻R8一端连接，第二稳压基准U2的阳极与第八电阻R8另一端连接；光电耦合器U3-A的一端还与第二电容C2、第四电阻R4一端连接，光电耦合器U3-A的另一端与第五电阻R5、第四电阻R4另一端连接；第六电阻R6另一端与第三电容C3一端连接，第三电容C3、第二电容C2另一端与第七电阻R7和第八电阻R8接点连接。
本发明的工作原理如下：电源的正输出端P1，负输出端P2，光电耦合器U3-A(图1中表示的一部分)，可以把输出电压的误差控制量耦合到电源前级的误差放大器，其控制原理和一般的开关电源相同，这里不再赘述。在开关电源的输出取样，比较稳压环路和辅助稳压环路，构成一个双环路电压稳压网络如图1所示。比较稳压环路的主要作用：在软启动后稳定电源的正常输出电压值V2，如图2所示，正常输出电压值V2由第七电阻R7、第八电阻R8、稳压基准U2构成的比较稳压环路设定；另外辅助稳压环路起辅助稳压的作用，只在电源启动时起电压缓起的作用，同时用这个辅助稳压环路可以设置电源的起始输出电压值V1，和电压缓升时间(t1～t2)如图2所示，在电源开机时，起始输出电压值V1由第一电阻R1、第三电阻R3给第一稳压基准U1分压决定，同时第一电容C1通过第一电阻R1开始充电，电源输出电压可由这个起始输出电压值V1缓慢上升到由主稳压环路设定的正常输入电压值V2后，辅助稳压环路完成电路的软起作用，电源的正常工作输出电压由主稳压环路控制，直到电源关机后的下一次启动，再重复上述启动步骤。
本发明电路元件的选择：图1中光电耦合器U3-A型号为PC817，第一稳压基准U1和第二稳压基准U2型号为TL431。
本发明元器件的参数如下：R1为43kΩ，R2为110kΩ，R3为12kΩ，R4为1kΩ，R5为1kΩ，R6为1kΩ，R7为7.5kΩ，R8为1.1kΩ，C1为100μF，C2为0.01μF，C3为0.1μF。
Claims (1)
1.开关电源软启动电路，是稳压开关电源电路，其特征是：在稳压开关电源电路中的比较稳压环路上连接辅助稳压环路构成一个双环路电压稳压网络；所述的比较稳压环路由第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第二稳压基准(U2)构成，第七电阻(R7)和第八电阻(R8)串联连接，第七电阻(R7)的另一端接正输出端(P1)，第八电阻(R8)的另一端接负输出端(P2)，第二稳压基准(U2)的阴极与光电耦合器(U3-A)一端连接，第二稳压基准(U2)的控制极与第八电阻(R8)一端连接，第二稳压基准(U2)的阳极与第八电阻(R8)另一端连接；光电耦合器(U3-A)的一端还与第二电容(C2)、第四电阻(R4)一端连接，光电耦合器(U3-A)的另一端与第五电阻(R5)、第四电阻(R4)另一端连接；第二稳压基准(U2)的阴极还与第六电阻(R6)的一端相连，第六电阻(R6)的另一端与第三电容(C3)一端连接，第三电容(C3)、第二电容(C2)另一端与第七电阻(R7)和第八电阻(R8)接点连接，第二稳压基准(U2)的控制极也与第七电阻(R7)和第八电阻(R8)接点连接；所述的辅助稳压环路是由第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第一电容(C1)、第一稳压基准(U1)构成；所述的第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)串联连接，第一电阻(R1)另一端与比较稳压环路中的第五电阻(R5)连接，第一电容(C1)与第二电阻(R2)并联连接，第一稳压基准(U1)的阴极与比较稳压环路中的第二稳压基准(U2)阴极连接，第一稳压基准(U1)的控制极与第二电阻(R2)和第三电阻(R3)的接点连接，第一稳压基准(U1)的阳极与第三电阻(R3)另一端连接，第一稳压基准(U1)的阳极与比较稳压环路中的第二稳压基准(U2)阳极连接。
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