CN105099236B - 一种vcc辅助电源供电电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提出的一种辅助电源电路，包括：供电电源、辅助电源、LLC谐振电路、场效应管、第一三极管、第七二极管、第一线性稳压电路和第二线性稳压电路。本发明提供的辅助电源电路，通过场效应管和第一三极管的设置，可使得当供电电源给辅助电源充满电后，供电电源自动切断对辅助电源的充电，避免浮充，从而使得静态功耗降低，提高整机效率。本发明中，通过设置第一线性稳压电路和第二线性稳压电路，辅助电源可通过第一线性稳压电路以大电流快速为LLC谐振电路供电，从而实现LLC谐振电路的快速启动，然后，辅助电源仅通过第二线性稳压电路对第一上电接入端和第二上电接入端供电，提高电流稳定性，避免大电流隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电源供电技术领域，尤其涉及一种辅助电源电路。
背景技术
随着电学的发展，各种电能的应用越来越广泛，而电源作为供电源头，其已经成为电能应用中必不可少的一部分。为了满足电流稳定安全，开关电源中常常需要设计辅助电源和LLC谐振电路。但是，目前，市场上的开关电源中，辅助电源的充电无法自动断开，容易造成浮充，增加损耗。此外，辅助电源与LLC谐振电路设计不合理，或者无法快速上电，导致开机启动时间较长，或者电路中电流过大，工作不稳定，甚至重载的时候无法启动。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种辅助电源电路。
本发明提出的一种辅助电源电路，包括：供电电源、辅助电源、LLC谐振电路、场效应管、第一三极管、第七二极管、第一线性稳压电路和第二线性稳压电路；LLC谐振电路设有第一上电接入端，辅助电源设有第二上电接入端；
供电电源通过场效应管连接第一上电接入端，并通过第一三极管连接场效应管；当第一三极管截止，场效应管导通；当第一三极管导通，场效应管截止；
辅助电源通过第一线性稳压电路连接第七二极管正极，第七二极管负极分别连接第一上电接入端和第二上电接入端；辅助电源通过第二线性稳压电路分别连接第一上电接入端和第二上电接入端，第一线性稳压电路可负载电流值大于第二线性稳压电路可负载电流值；
第一线性稳压电路中设有第二稳压管，第二线性稳压电路中设有第三稳压管，第三稳压管的稳压值大于第二稳压管；第七二极管的正极连接第一线性稳压电路中的第二三极管的发射极。
优选地，供电电源的输出端通过第一电阻连接场效应管的栅极并连接第一三极管的集电极，且通过第二电阻连接场效应管的漏极；场效应管的源极连接第二二极管的正极，第二二极管的负极分别连接第二上电接入端和第三二极管的正极；第二上电接入端连接第一电容的正极，第一电容的负极接地；第三二极管的负极连接第一三极管基极并连接第二电容正极，第二电容的负极接地，第一三极管的发射极接地。
优选地，第一电阻由不少于三个电阻串联而成，第二电阻由不少于两个电阻串联而成。
优选地，第一线性稳压电路由滤波电路、整流电路和第二稳压管组成，滤波电路包括第四电阻和第三电容，辅助电源的输出端通过第四电阻连接第三电容的一端，第三电容的另一端连接整流电路输入端，整流电路输出端连接第二三极管的集电极，第二稳压管正极接地。
优选地，第四电阻由不少于三个电阻并联而成。
优选地，整流电路由第五二极管、第六二极管和第四电容组成；第五二极管的负极作为整流电路输入端，第五二极管的正极和第四电容的负极接地，第五二极管的负极连接第六二极管的正极，第六二极管的负极连接第四电容的正极，第六二极管的负极作为整流电路输出端。
优选地，第二稳压管负极连接有放大电路，放大电路由第五电阻和第二三极管组成；第六二极管的负极连接第二三极管的集电极，第二三极管的基极连接第二稳压管的负极并通过第五电阻连接其集电极；第二三极管的发射极连接第七二极管的正极；第七二极管的负极连接第一上电接入端并连接第四二极管的正极，第四二极管的负极连接第二上电接入端。
优选地，第二线性稳压电路包括第八二极管、第六电阻、第五电容、第三稳压管和放大管；第八二极管的正极连接辅助电源，其负极通过第六电阻分别连接放大管集电极和第五电容正极，放大管基极通过第七电阻连接其集电极，放大管基极还连接第三稳压管负极，第三稳压管正极接地；放大管发射极分别连接第九二极管正极和第十二极管正极，第九二极管负极连接第二上电接入端，第十二极管负极连接第一上电接入端。
优选地，放大管为复合三极管。
优选地，放大管由第三三极管和第四三极管组成，第三三极管的基极作为放大管基极，第三三极管集电极作为放大管集电极，第四三极管发射极作为放大管发射极；第三三极管发射极连接第四三极管基极，第四三极管集电极连接第三三极管集电极。
本发明提供的辅助电源电路，通过场效应管和第一三极管的设置，可使得当供电电源给辅助电源充满电后，供电电源自动切断对辅助电源的充电，避免浮充，从而使得静态功耗降低，提高整机效率。
本发明中，通过设置第一线性稳压电路和第二线性稳压电路，使得，辅助电源可通过第一线性稳压电路以大电流快速为LLC谐振电路供电，从而实现LLC谐振电路的快速启动，当LLC谐振电路正常工作后，通过截止第七二极管，第一线性稳压电路失电，从而使得辅助电源仅通过第二线性稳压电路对第一上电接入端和第二上电接入端供电，提高电流稳定性，避免大电流隐患。
附图说明
图1为本发明提出的辅助电源电路原理图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的辅助电源电路，包括：供电电源、辅助电源PFC、LLC谐振电路、场效应管Q100、第一三极管Q1、第七二极管D7、第一线性稳压电路和第二线性稳压电路。LLC谐振电路设有第一上电接入端VCC1，辅助电源PFC设有第二上电接入端VCC2。
供电电源可通过第二上电接入端VCC2给辅助电源PFC充电，当辅助电源PFC充满，供电电源自动停止供电。辅助电源PFC通过第一上电接入端VCC1给LLC谐振电路供电，当第一上电接入端VCC1达到预设电压值，LLC谐振电路稳定工作。
供电电源通过场效应管Q100连接到第二上电接入端VCC2为辅助电源PFC充电，并通过第一三极管Q1接地。通过场效应管Q100和第一三极管Q1的选通功能，可使得当第二上电接入端VCC2达到预设电压值后，供电电源停止对辅助电源PFC的供电，以避免浮充，使得静态功耗降低，提高整机效率。
供电电源由交流电源和整流模块BD1组成，交流电源连接到整流模块BD1的输入端，整流模块BD1的输出端通过第一电阻R1连接场效应管Q100的栅极并连接第一三极管Q1的集电极，且通过第二电阻R2连接场效应管Q100的漏极。场效应管Q100的源极分别连接第一稳压管D11的正极和第二二极管D2的正极，第一稳压管D11的负极连接第一二极管D1的负极，第一二极管D1的负极连接场效应管Q100的栅极。第二二极管D2的负极连接第二上电接入端VCC2，第二上电接入端VCC2连接第一电容C1的正极，第一电容C1的负极接地。第一电容C1为充电电容，其正极与第二上电接入端VCC2等电势，随着第一电容C1的充电，第二上电接入端VCC2电压值逐渐升高。
第二二极管D2的负极连接第三二极管D3的正极，第三二极管D3的负极连接第一三极管Q1基极。第一三极管Q1基极连接第二电容C2正极并通过第三电阻R3接地，第二电容C2的负极接地。第一三极管Q1的发射极接地。
供电电源通过场效应管Q100、第二二极管D2和第一电容C1给辅助电源PFC充电，并通过场效应管Q100、第二二极管D2和第三二极管D3给第二电容C2充电，当第二电容C2正极的电压值达到预设值，第一三极管Q1导通，场效应管Q100栅极通过第一三极管Q1接地，场效应管Q100截止，供电电源停止向辅助电源PFC充电。
辅助电源PFC通过第一线性稳压电路分别连接第一上电接入端VCC1和第二上电接入端VCC2，并通过第二线性稳压电路分别连接第一上电接入端VCC1和第二上电接入端VCC2。
第一线性稳压电路由滤波电路、整流电路、放大电路和第二稳压管D12组成。滤波电路包括第四电阻R4和第三电容C3，辅助电源PFC的输出端通过第四电阻R4连接第三电容C3的一端。整流电路由第五二极管D5、第六二极管D6和第四电容C4组成。第三电容C3的另一端连接第五二极管D5的负极，第五二极管D5的正极和第四电容C4的负极接地，第五二极管D5的负极连接第六二极管D6的正极，第六二极管D6的负极连接第四电容C4的正极。放大电路由第五电阻R5和第二三极管Q2组成。第六二极管D6的负极连接第二三极管Q2的集电极，第二三极管Q2的基极连接第二稳压管D12的负极并通过第五电阻R5连接其集电极，第二稳压管D12的正极接地。第二三极管Q2的发射极连接第七二极管D7的正极，第七二极管D7的负极连接第一上电接入端VCC1并连接第四二极管D4的正极，第四二极管D4的负极连接第二上电接入端VCC2。
辅助电源PFC通过第一线性稳压电路可快速对第一上电接入端VCC1进行供电，以便LLC谐振电路快速启动进入工作状态。但是，第一线性稳压电路中的第三电容C3作为降压电容，其在大电流环境中工作时间过长容易损坏，导致用电存在安全隐患。
第二线性稳压电路包括第八二极管D8、第六电阻R6、第五电容C5、第三稳压管D13和放大管。第八二极管D8的正极连接辅助电源PFC，其负极通过第六电阻R6分别连接放大管集电极和第五电容C5正极，放大管基极通过第七电阻R7连接其集电极，放大管基极还连接第三稳压管D13负极，第三稳压管D13正极接地。放大管发射极分别连接第九二极管D9正极和第十二极管D10正极，第九二极管D9负极连接第二上电接入端VCC2，第十二极管D10负极连接第一上电接入端VCC1。
当辅助电源PFC启动后，其通过滤波电路、整流电路、第二稳压管D12、第七二极管D7给第一上电接入端VCC1供电使LLC谐振电路谐振电路工作，并通过第四二极管D4给第二上电接入端VCC2供电保证辅助电源PFC处于启动状态。
本实施方式中，第三稳压管D13的稳压值大于第二稳压管D12的稳压值，当LLC谐振电路通过第二上电接入端VCC2获得足够的电能正常工作后，第三稳压管D13与第七二极管D7负极导通，第七二极管D7正极与第二稳压管导通。此时，由于第三稳压管D13的稳压值大于第二稳压管D12的稳压值，即第七二极管D7负极电压值高于其正极电压值，故而第七二极管D7无法正向导通。再通过电路元件的选择，可使得第七二极管D7负极电压值与其正极电压值之间的差值小于第七二极管D7反向击穿电压，从而使得第七二极管D7也无法反向导通，从而可进一步保证电路工作的稳定性。
本实施方式中，当LLC谐振电路正常工作后，第七二极管D7截止，第一线性稳压电路失电，辅助电源PFC仅通过第二线性稳压电路给第一上电接入端VCC1和第二上电接入端VCC2供电，保证辅助电源PFC处于启动状态，并保证LLC谐振电路正常工作。
本实施方式提供的一种辅助电源电路，可利用第一线性稳压电路进行快速上电，以提高整机启动速度，然后切换到第二线性稳压电路进行稳定的供电，并切断第一线性稳压电路的大电流供电，可避免大电路造成的电路隐患。
本实施方式中，放大管采用复合三极管，其由第三三极管Q3和第四三极管Q4组成，第三三极管Q3的基极作为放大管基极，第三三极管Q3集电极作为放大管集电极，第四三极管Q4发射极作为放大管发射极；第三三极管Q3发射极连接第四三极管Q4基极，第四三极管Q4集电极连接第三三极管Q3集电极。
本实施方式中，第一电阻R1由不少于三个电阻串联而成，第二电阻R2由不少于两个电阻串联而成，多电阻串联，通过替换电阻，可精确的控制阻值大小，从而提高精度。第四电阻R4和第六电阻R6分别采用不少于三个电阻并联而成，以便进一步降低阻值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种辅助电源电路，其特征在于，包括：供电电源、辅助电源(PFC)、LLC谐振电路、场效应管(Q100)、第一三极管(Q1)、第七二极管(D7)、第一线性稳压电路和第二线性稳压电路；LLC谐振电路设有第一上电接入端(VCC1)，辅助电源(PFC)设有第二上电接入端(VCC2)；
供电电源通过场效应管(Q100)连接第一上电接入端(VCC1)，并通过第一三极管(Q1)连接场效应管(Q100)；当第一三极管(Q1)截止，场效应管(Q100)导通；当第一三极管(Q1)导通，场效应管(Q100)截止；
辅助电源(PFC)通过第一线性稳压电路连接第七二极管(D7)正极，第七二极管(D7)负极分别连接第一上电接入端(VCC1)和第二上电接入端(VCC2)；辅助电源(PFC)通过第二线性稳压电路分别连接第一上电接入端(VCC1)和第二上电接入端(VCC2)，第一线性稳压电路可负载电流值大于第二线性稳压电路可负载电流值；
第一线性稳压电路中设有第二稳压管(D12)，第二线性稳压电路中设有第三稳压管(D13)，第三稳压管(D13)的稳压值大于第二稳压管(D12)；第七二极管(D7)的正极连接第一线性稳压电路中的第二三极管(Q2)的发射极。
2.如权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于，供电电源的输出端通过第一电阻(R1)连接场效应管(Q100)的栅极并连接第一三极管(Q1)的集电极，且通过第二电阻(R2)连接场效应管(Q100)的漏极；场效应管(Q100)的源极连接第二二极管(D2)的正极，第二二极管(D2)的负极分别连接第二上电接入端(VCC2)和第三二极管(D3)的正极；第二上电接入端(VCC2)连接第一电容(C1)的正极，第一电容(C1)的负极接地；第三二极管(D3)的负极连接第一三极管(Q1)基极并连接第二电容(C2)正极，第二电容(C2)的负极接地，第一三极管(Q1)的发射极接地。
3.如权利要求2所述的辅助电源电路，其特征在于，第一电阻(R1)由不少于三个电阻串联而成，第二电阻(R2)由不少于两个电阻串联而成。
4.如权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于，第一线性稳压电路由滤波电路、整流电路和第二稳压管(D12)组成，滤波电路包括第四电阻(R4)和第三电容(C3)，辅助电源(PFC)的输出端通过第四电阻(R4)连接第三电容(C3)的一端，第三电容(C3)的另一端连接整流电路输入端，整流电路输出端连接第二三极管(Q2)的集电极，第二稳压管(D12)正极接地。
5.如权利要求4所述的辅助电源电路，其特征在于，第四电阻(R4)由不少于三个电阻并联而成。
6.如权利要求4所述的辅助电源电路，其特征在于，整流电路由第五二极管(D5)、第六二极管(D6)和第四电容(C4)组成；第五二极管(D5)的负极作为整流电路输入端，第五二极管(D5)的正极和第四电容(C4)的负极接地，第五二极管(D5)的负极连接第六二极管(D6)的正极，第六二极管(D6)的负极连接第四电容(C4)的正极，第六二极管(D6)的负极作为整流电路输出端。
7.如权利要求5所述的辅助电源电路，其特征在于，第二稳压管(D12)负极连接有放大电路，放大电路由第五电阻(R5)和第二三极管(Q2)组成；第六二极管(D6)的负极连接第二三极管(Q2)的集电极，第二三极管(Q2)的基极连接第二稳压管(D12)的负极并通过第五电阻(R5)连接其集电极；第二三极管(Q2)的发射极连接第七二极管(D7)的正极；第七二极管(D7)的负极连接第一上电接入端(VCC1)并连接第四二极管(D4)的正极，第四二极管(D4)的负极连接第二上电接入端(VCC2)。
8.如权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于，第二线性稳压电路包括第八二极管(D8)、第六电阻(R6)、第五电容(C5)、第三稳压管(D13)和放大管；第八二极管(D8)的正极连接辅助电源(PFC)，其负极通过第六电阻(R6)分别连接放大管集电极和第五电容(C5)正极，放大管基极通过第七电阻(R7)连接其集电极，放大管基极还连接第三稳压管(D13)负极，第三稳压管(D13)正极接地；放大管发射极分别连接第九二极管(D9)正极和第十二极管(D10)正极，第九二极管(D9)负极连接第二上电接入端(VCC2)，第十二极管(D10)负极连接第一上电接入端(VCC1)。
9.如权利要求8所述的辅助电源电路，其特征在于，放大管为复合三极管。
10.如权利要求9所述的辅助电源电路，其特征在于，放大管由第三三极管(Q3)和第四三极管(Q4)组成，第三三极管(Q3)的基极作为放大管基极，第三三极管(Q3)集电极作为放大管集电极，第四三极管(Q4)发射极作为放大管发射极；第三三极管(Q3)发射极连接第四三极管(Q4)基极，第四三极管(Q4)集电极连接第三三极管(Q3)集电极。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Power supply circuit of virtual channel connection (VCC) auxiliary power supply Effective date of registration: 20200420 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Tianchang Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: TIANCHANG FUAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001630 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20210413 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Tianchang Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: TIANCHANG FUAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2020980001630 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A VCC auxiliary power supply circuit Effective date of registration: 20210422 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Tianchang Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: TIANCHANG FUAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2021980002896 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20220507 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Tianchang Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: TIANCHANG FUAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2021980002896 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A VCC auxiliary power supply circuit Effective date of registration: 20220507 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Tianchang Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: TIANCHANG FUAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2022990000263 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230519 Granted publication date: 20171117 Pledgee: Tianchang Science and Technology Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: TIANCHANG FUAN ELECTRONIC Co.,Ltd. Registration number: Y2022990000263 |