CN105553245B - 一种软启动电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软启动电路，包括软启动继电器，软启动继电器的触点与软启动电阻并联，软启动继电器的线圈连接在控制回路中，所述控制回路中设有一个延时电路，当控制电路输出控制信号，且延时电路的延时到达时，软启动继电器线圈带电。在控制信号给出时，并不直接使软启动继电器闭合，而是等待延时时间到时，再使软启动继电器闭合；由于延时时间的存在，输出电压能够稳定，从而实现软启动继电器的零电流闭合。

Description

一种软启动电路

技术领域

本发明涉及一种开关电源的软启动电路。

背景技术

传统的BOOST-PFC软启动电路检测输出电压来控制软启动继电器的闭合，如图1的软启动电路，VOUT_SENSE为输出电压采样信号，当输出电压达到门槛电压时，软启动继电器闭合。由于软启动继电器闭合时间无延迟，输入电压较高时，软启动继电器闭合时输入电压的峰值会大于输出电压，故会通过软启动继电器和二极管D8给电解电容E1充电，由于E1容值非常大，所以软启动继电器闭合时会有一个很大的冲击电流，容易造成软启动继电器的粘连和D8的损坏。

另外，当频繁启动时，即短时间频繁地断开与闭合输入电源的开关，由于芯片的供电电源不失电，母线电压虽然有所降低但仍然较高，故芯片的软启动管脚(SS脚)为高电平，驱动占空比迅速展开，冲击电流较大，容易造成开关管损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种软启动电路，用以解决现有软启动电路的软启动继电器闭合时产生冲击电流造成软启动继电器粘连的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

一种软启动电路，包括软启动继电器，软启动继电器的触点与软启动电阻并联，软启动继电器的线圈连接在控制回路中，所述控制回路中设有一个延时电路，当控制电路输出控制信号，且延时电路的延时到达时，软启动继电器线圈带电。

进一步的，所述控制回路为通过检测输出电压来控制软启动继电器的控制回路，控制回路中设有输出电压检测控制电路。

进一步的，所述软启动继电器线圈与所述输出电压检测控制电路、所述延时电路串联。

进一步的，所述输出电压检测控制电路包括一个软启动比较器(U1B)，该软启动比较器的输入分别为输出电压参考信号和输出电压信号，该软启动比较器(U1B)输出连接延时电路，延时电路控制连接一个电子开关，该电子开关与所述软启动继电器线圈串联，控制所述软启动继电器线圈的供电。

进一步的，所述延时电路为RC延时电路，所述软启动比较器(U1B)输出端连接电阻(R17)，电容(C1)接地，电容(C1)与电阻(R17)的串联点连接一个运放(U2A)的同相输入端，电源(VCC)通过充电电阻(R16)连接所述串联点；运放(U2A)的反相输入端连接电源(VCC)，运放(U2A)的输出端连接所述电子开关。

进一步的，所述电子开关为一个三极管(Q1)。

进一步的，还包括一个迟滞比较器(U1A)，该迟滞比较器(U1A)的输入分别为输入电压参考信号和输入电压信号，输出连接控制器的软启动管脚(SS)。

进一步的，所述迟滞比较器(U1A)输出还连接一个用于报警的第二光耦器件(O1)。

本发明的基本思路在于，在控制信号给出时，并不直接使软启动继电器闭合，而是等待延时时间到时，再使软启动继电器闭合；由于延时时间的存在，输出电压能够稳定，从而实现软启动继电器的零电流闭合。

通过模拟电路、电子开关、RC延时电路来实现延时控制功能，结构简单，效果好。

用迟滞比较器检测输入电压与母线电压，当输入电压达到门槛值时，控制芯片的软启动与主电路的软启动同时工作，实现整个功率模块的软启动，如果输入电压未达到门槛值，则说明输入故障。反复断开闭合输入交流电源，芯片会重新开始软启动，冲击电流小。多次操作不会造成功率器件损坏。如果输出电压未达到门槛值，说明输出有故障，不能带功率工作。

附图说明

图1是传统的BOOST-PFC软启动电路；

图2是实施例1的BOOST-PFC软启动电路；

图3是实施例2的BOOST-PFC软启动电路；

图4是防止频繁启动造成冲击的保护电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图2(图1、图2、图3中，涉及器件，如电阻、电容等均是独立进行附图标记的)所示，控制信号通过延时电路连接软启动继电器线圈RL2，控制信号与延时电路、软启动继电器线圈RL2串联，当控制电路输出控制信号，且延时电路的延时到达时，软启动继电器线圈才能带电。延时电路由RC充放电电路或者专用定时电路等实现。

控制信号可以是控制系统自动产生的信号，或者是手动控制产生的信号。

实施例2

如图3所示，一种用于BOOST-PFC的软启动电路。输出电压检测控制电路包括一个软启动比较器U1B，U1B的输入分别为输出电压参考信号VREF和输出电压信号VOUT_SENSE，U1B输出连接延时电路。延时电路为RC延时电路，U1B输出端连接电阻R17，电容C1接地，电容C1与电阻R17的串联点连接一个运放U2A的同相输入端，电源VCC通过充电电阻R16连接所述串联点；运放U2A的反相输入端连接电源VCC，运放U2A的输出端控制连接一个电子开关，该电子开关控制软启动继电器RL1带电。本实施例中，该电子开关采用三极管Q1。作为其他实施方式，也可以采用其他类型的开关管。

电路中VOUT_SENSE为输出电压采样信号，VREF为输出电压参考信号，当该信号达到门槛值之前，U1B输出低电平。因为R17的阻值远小于R16，故C1上的电平约为0，U2A输出低电平，Q1的C-E不通，软启动继电器不闭合。当该信号达到门槛值时(该门槛值设置为一个较高的电平)，运放U1B输出高电平，VCC通过R16给C1充电，当C1电平达到其门槛值时，运放U2A输出高电平，使Q1的C-E导通，软启动继电器闭合。由于延时电路的作用，软启动继电器在闭合前VOUT_DC已经达到其额定值(即最大值)，输出电压高于输入电压的峰值，D7和D9反向截止，故软启动继电器闭合时无电流冲击，可防止其粘连。

本实施例中，当VOUT_SENSE信号为低电平，则说明输出有故障，通过光耦O2可以输出故障信号VOUT_FAULT传到MCU，该光耦O2为故障信号输出电路，作为其他实施方式，也可以不用设置故障信号输出电路。

为了防止频繁启动造成冲击，还可以增加保护电路，如图4所示：电路中VIN_SENSE为输入电压采样信号，VREFo为输入电压参考信号，当VIN_SENSE达到一个门槛值时(该门槛值设置为一个较低的电平)，运放U1A输出高电平，由于芯片内部电路的作用，SS电平升高，芯片软启动。如果VIN_SENSE未达到门槛值，U1A输出低电平，则说明输入故障，通过光耦可将输入故障信号VIN_FAULT传到MCU。

同时，由于三极管Q5集电极连接ss，基极连接RL-DRIVE，射极接地。继电器吸合时RL-DRIVE被拉低，SS为高电平。在输入电压VIN_SENSE达到门槛值之前，以及继电器闭合之前，SS为低电平，当输出电通过软启动电阻达到门槛值，并延迟一段时间后继电器闭合，然后SS的电平升高，芯片软启动工作。

以上给出了本发明涉具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种软启动电路，包括软启动继电器，软启动继电器的触点与软启动电阻并联，软启动继电器线圈连接在控制回路中，其特征在于，所述控制回路中设有一个延时电路，当控制电路输出控制信号，且延时电路的延时到达时，软启动继电器线圈带电；所述控制回路为通过检测输出电压来控制软启动继电器的控制回路，控制回路中设有输出电压检测控制电路；所述输出电压检测控制电路在检测到输出电压大于设定的门槛电压时，控制延时电路开始延时，并在延时到达时，软启动继电器线圈带电；所述输出电压是输出端并联有电容的开关电源的输出电压。

2.根据权利要求1所述的一种软启动电路，其特征在于，所述软启动继电器线圈与所述输出电压检测控制电路、所述延时电路串联。

3.根据权利要求1所述的一种软启动电路，其特征在于，所述输出电压检测控制电路包括一个软启动比较器(U1B)，该软启动比较器的输入分别为输出电压参考信号和输出电压信号，该软启动比较器(U1B)输出连接延时电路，延时电路控制连接一个电子开关，该电子开关与所述软启动继电器线圈串联，以控制所述软启动继电器线圈的供电。

4.根据权利要求3所述的一种软启动电路，其特征在于，所述延时电路为RC延时电路，所述软启动比较器(U1B)输出端连接电阻(R17)，电阻(R17)通过电容(C1)接地，电容(C1)与电阻(R17)的串联点连接一个运放(U2A)的同相输入端，电源(VCC)通过充电电阻(R16)连接所述串联点；运放(U2A)的反相输入端连接电源(VCC)，运放(U2A)的输出端连接所述电子开关。

5.根据权利要求4所述的一种软启动电路，其特征在于，所述电子开关为一个三极管(Q1)。

6.根据权利要求4所述的一种软启动电路，其特征在于，所述比较器(U1B)输出端连接一个用于报警的第一光耦器件(O2)。

7.根据权利要求1所述的一种软启动电路，其特征在于，还包括一个迟滞比较器(U1A)，该迟滞比较器(U1A)的输入分别为输入电压参考信号和输入电压信号，输出连接控制器的软启动管脚(SS)。

8.根据权利要求7所述的一种软启动电路，其特征在于，所述迟滞比较器(U1A)输出还连接一个用于报警的第二光耦器件(O1)。

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