CN102025272B - 放电电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种放电电路。该放电电路与功率因素校正电路的输出端电连接，且该功率因素校正电路的输出端定义为第一节点，该功率因素校正电路中具有一个滤波电容。该放电电路包括一个第一二极管，一个光耦合器，一个第二二极管，一个第一电容，一个放电单元，以及一个NPN型三极管。该放电单元包括一个MOSFET以及一个放电电阻。该MOSFET的栅极与该第一电容的正极电连接，该MOSFET的源极接地，该MOSFET的漏极通过该放电电阻与第一节点电连接。该NPN型三极管的基极与该光耦合器光敏三极管的集电极电连接，该NPN型三极管的集电极与该第一电容的正极电连接。该放电电路消耗的功率较小且放电时间可调节。

Description

放电电路
技术领域
本发明涉及一种放电电路，尤其涉及一种消耗功率较小且放电时间可调节的自动高压放电电路。
背景技术
驱动电路主要用来将输入的直流电压，作电压位准的调节，并使其稳定在所设定的一电压值，其利用驱动上桥及下桥功率元件的切换而产生脉波，此脉波经过电感电容组成的低通滤波器后产生稳定的直流电压，以供给各种电子产品，具体请参阅Volkan Kursun等人2004年在IEEE系统中发表的“HIGH INPUTVOLTAGE STEP-DOWN DC-DC CONVERTERS FORINTEGRATION IN A LOW VOLTAGE CMOS PROCESS”一文。
在驱动电路中，一般需要增加一个功率因素校正电路（Power Factor Corrector,PFC），用以改变输入电流的波形与相角，修正电流中的高次谐波。具体地，该功率因素校正电路包括一个滤波电容，以通过该滤波电容有效地修正电流中的高次谐波。该滤波电容的大小取决于负载的大小，负载越大，该滤波电容也就越大。
当电源接通时，负载正常工作，该滤波电容可有效地修正电流中的高次谐波，同时，该滤波电容将储存电能。然而，当电源断开时，负载停止工作，储存在该滤波电容中的电能并不能通过负载释放，而需通过自然放电将储存在该滤波电容中的电能释放，其放电时间较长，容易出现高压触电。为避免高压触电危险，一般利用电阻将储存在该滤波电容内的高压释放掉。且为了避免消耗过多功率，而选用大电阻对该滤波电容进行放电。但是，选用大电阻放电，其放电时间较长，以致储存在该滤波电容中的电压储存时间较长，仍可能导致高压触电危险。
有鉴于此，有必要提供一种消耗功率较小且放电时间可以调节的放电电路。
发明内容
下面将以实施例说明一种消耗功率较小且放电时间可以调节的自动高压放电电路。
一种放电电路，其与一个功率因素校正电路的输出端电连接，且该功率因素校正电路的输出端定义为第一节点，该功率因素校正电路中具有一个滤波电容。该放电电路包括一个第一二极管，一个光耦合器，一个第二二极管，一个第一电容，一个放电单元，以及一个NPN型三极管。该第一二极管的阳极与一个外接电压电连接。该光耦合器具有一个光耦合器发光二级管与一个光耦合器光敏三极管，该光耦合器发光二级管的阳极与该第一二极管的阴极电连接，该光耦合器光敏三极管的集电极外接一输入电压。该第二二极管的阳极与该光耦合器发光二极管的阴极电连接。该第一电容的正极与该第二二极管的阴极电连接，该第一电容的负极接地。该放电单元包括一个MOSFET以及一个放电电阻。该MOSFET的栅极与该第一电容的正极电连接，该MOSFET的源极接地，该MOSFET的漏极通过该放电电阻与第一节点电连接。该NPN型三极管的基极与光耦合器光敏三极管的发射极电连接，该NPN型三极管的发射极接地，该NPN型三极管的集电极与该第一电容的正极电连接。
相对于现有技术，当电路接通时，该功率因素校正电路正常工作，该滤波电容用于滤除电源电路中的高次谐波，并储存电能。该光耦合器与该NPN型三极管导通，该第一电容储存电能。由于该MOSFET截止，因此，该放电电路消耗的功率较小。当电路断开时，该光耦合器与该NPN型三极管截止，储存在第一电容中的电能释放，以使该MOSFET导通，从而使储存在该滤波电容中的电能通过该放电单元自动进行放电，以避免高压触电危险。并且可以通过调节该放电电阻的阻值大小调节放电时间，实现快速放电目的。
附图说明
图1是本发明实施例提供的放电电路的电路示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。
请参见图1，本发明实施例提供的一种放电电路10，其并联于功率因素校正电路20与负载之间。具体地，该功率因素校正电路20的输入端Vin与电源输出端电连接，该功率因素校正电路20的输出端定义为第一节点A。该功率因素校正电路20中具有一个滤波电容21，其用于滤除电源电流中的高次谐波。
该放电电路10包括一个第一二极管11，一个光耦合器12，一个第二二极管13，一个第一电容14，一个NPN型三极管15以及一个放电单元16。
该第一二极管11的正极与外接电压VDD电连接。在本实施例中，该外接电压VDD为功率因素校正电路20输出的一个15伏左右的辅助电压，当功率因素校正电路20断开时，该外接电压VDD断开，即为0伏。
该光耦合器12包括一个光耦合器发光二级管121与一个光耦合器光敏三极管122。该光耦合器发光二级管121具有一个阳极121a以及一个阴极121b。该光耦合光敏三极管122具有一个集电极122a以及一个发射极122b。该光耦合发光二级管121的阳极121a与该第一二极管11的阴极电连接。该光耦合器光敏三极管122的集电极122a直接与外接电压VDD电连接。该光耦合器光敏三极管122的发射极122b通过一个第一电阻191接地。
优选地，在该光耦合器发光二级管121的阳极121a与该第一二极管11的阴极之间设置一个稳压二极管17。该稳压二极管17的阳极与该光耦合器发光二级管121的阳极121a电连接。该稳压二极管17用于保证该光耦合器12的输入电压为恒压。
该第二二极管13的阳极与该光耦合器发光二级管121的阴极121b电连接，其阴极与该第一电容14的正极电连接。该第一电容14的负极接地。
优选地，在该第二二极管13与该光耦合器发光二级管121的阴极121b之间设置一个分压电路18。具体地，该分压电路18包括一个第二电容181，一个第二电阻182、一个第三电阻183以及一个第四电阻184。该第二电阻182与该第三电阻183串联设置在该光耦合器发光二级管121的阴极121b与第二二极管13之间，且该第二电阻182与该第三电阻183相连接处定义为第二节点B。该第四电阻184与该第二电容181并联，且该并联电路一端与该第二节点B电连接，另一端接地。
该NPN型三极管15的基极通过一个第五电阻192与该光耦合器发光二级管122的阳极122b电连接。该NPN型三极管15的集电极通过一个第六电阻193与该第一电容14的正极电连接。该N PN型三极管15的发射极接地。
该放电单元16包括一个MOSFET 161以及一个放电电阻162。优选地，该MOSFET 161的栅极通过一个第七电阻194与该第NPN型三极管的集电极电连接。该MOSFET 161的源极接地，其漏极该放电电阻162与负载电源Vin电连接。
当电路接通时，即该功率因素校正电路20的输入端Vin与该外接电压VDD均接通，该功率因素校正电路20正常工作，该滤波电容21用于滤除电源电路中的高次谐波，并储存电能。光耦合器12导通，该第一电容14储存电能，并可以通过控制该分压电路18的各电阻的大小，可以控制储存在该第一电容14中的电量的多少。同时，该N PN型三极管15的基极电压约为VDD，该NPN型三极管15导通，该NPN型三极管15的集电极的电压趋近于零，即该MOSFET 161的栅极电压基本为零，该MOSFET 161截止，因此，该放电电路消耗的功率较小。
当电路断开时，即该功率因素校正电路20的输入端Vin与该外接电压VDD均断开，该光耦合器12截止，该NPN型三极管15的基极电压为零，该N PN型三极管15截止。储存在该第一电容14中的电量通过该第六电阻193与该第七电阻194提供一个偏压给MOSFET 161，以使该MOSFET 161导通。因此，储存在该滤波电容21中的电能通过该放电单元16自动进行放电，以避免高压触电危险。并且，储存在第一电容14中的电能也可以通过该放电单元16自动进行放电。
该放电电路10用于释放储存在该滤波电容21中的电能，其放电快慢取决于该放电电阻162的大小。具体地，该放电电阻162越大，放电越慢，放电时间越长，反之，该放电电阻162越小，放电越快，放电时间越短。可以理解的是，储存在该第一电容14中的电能也通过该放电电路10进行释放。而该第一电容14中的电能的放电快慢则取决于该分压电路18中各电阻的大小。具体地，该放电电路10的外接电压经过该分压电路18之后，部分电压储存在该第一电容14中，该分压电路18分配给该第一电容14的电压越多，则需要的放电时间越长，反之，该第一电容14中储存的电压越少，需要的放电时间越短。
该放电电路10结构简单，消耗的功率较小，可以自动将储存在滤波电容21中的电能释放，以避免高压触电危险。并且可以通过调节该放电电阻162的阻值大小调节放电时间，实现快速放电目的。
另外，本领域技术人员还可于本发明精神内做其它变化用于本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种放电电路，其与一个功率因素校正电路的输出端电连接，且该功率因素校正电路的输出端定义为第一节点，该功率因素校正电路中具有一个滤波电容，该放电电路包括：
一个第一二极管，其阳极外接一个电压；
一个光耦合器，其具有一个光耦合器发光二极管与一个光耦合器光敏三极管，该光耦合器发光二级管的阳极与该第一二极管的阴极电连接，该光耦合器光敏三极管的集电极与外接电压电连接；
一个第二二极管，其阳极与该光耦合器发光二极管的阴极电连接；
一个第一电容，其正极与该第二二极管的阴极电连接，其负极接地；
一个放电单元，其包括一个MOSFET以及一个放电电阻，该MOSFET的栅极与该第一电容的阳极电连接，该MOSFET的源极接地，该MOSFET的漏极通过该放电电阻与第一节点电连接；一个NPN型三极管，其基极与该光耦合器光敏三极管的发射极电连接，该NPN型三极管的发射极接地，该NPN型三极管的集电极与该第一电容的正极电连接。
2.如权利要求1所述的放电电路，其特征在于，该放电电路进一步包括稳压二极管，其设置在该第一二极管与该光耦合器发光二极管的阳极之间，且该稳压二极管的阴极与该第一二极管的阴极电连接。
3.如权利要求1所述的放电电路，其特征在于，该放电电路进一步包括一个分压电路，其设置在该光耦合器发光二极管的阴极与该第二二极管之间。
4.如权利要求3所述的放电电路，其特征在于，该分压电路包括一个第一电阻、一个第二电阻以及一个第三电阻，该第一电阻与该第二电阻串联设置在该光耦合器光电二极管的阴极与该第二二极管之间，该第一电阻与该第二电阻相接处定义为第二节点，该第三电阻的一端电连接该第二节点，另一端接地。
5.如权利要求4所述的放电电路，其特征在于，该分压电路进一步包括一个第二电容，该第二电容与该第三电阻并联。
6.如权利要求1所述的放电电路，其特征在于，该NPN型三极管的基极与该光耦合器光敏三极管的发射极之间设置有一个第四电阻。
7.如权利要求1所述的放电电路，其特征在于，该光耦合器光敏三极管的发射极通过一个第五电阻接地。
8.如权利要求1所述的放电电路，其特征在于，该NPN型三极管集电极与该第一电容的正极之间设置有一个第六电阻。
9.如权利要求8所述的放电电路，其特征在于，该第六电阻与该NPN型三极管的集电极的相连接处定义为第三节点，该放电电路进一步包括一个第七电阻，该第七电阻设置于该第三节点与该MOSFET的栅极之间。
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