CN105576955B

CN105576955B - 高压启动电路及高压启动方法

Info

Publication number: CN105576955B
Application number: CN201610071141.1A
Authority: CN
Inventors: 唐盛斌; 符威
Original assignee: Shenzhen Nanyun Microelectronic Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Nanyun Microelectronic Co Ltd
Priority date: 2016-01-30
Filing date: 2016-01-30
Publication date: 2018-07-03
Anticipated expiration: 2036-01-30
Also published as: CN105576955A

Abstract

本发明公开一种高压启动电路及其控制方法，不仅可以从输入电压直接取电，启动控制器，还能在不接收任何外部信号的条件下实现自关断，节省启动功耗，此外，在电源故障保护时，高压启动电路能够自开启，确保电源故障排除后可以自恢复。同时，高压启动电路结构简单，面积小，可进行小型化封装。

Description

高压启动电路及高压启动方法

技术领域

本发明涉及开关电源，特别涉及开关电源的高压启动电路及高压启动方法。

背景技术

一般来讲，开关电源(以下简称“电源”)电路都会包含启动电路，以便在电源上电时启动控制器，驱动变压器转换电压，实现电源的正常工作，此时控制器的供电可由辅助绕组提供。

目前市面上大部分控制器并没有集成启动电路，因此使用这些控制器的电源厂商通常会在控制器外部设计独立的启动电路来完成控制器的启动，举例而言，图1所示为最常见的一种独立的启动电路。如图1所示，一个电源的输入电压经过启动电阻RST(通常为兆欧量级)产生一个电流来给启动电容C3充电以完成控制器的启动。若上述电源为AC-DC变换器，则该输入电压应为整流器AC整流后的电压，图1中未示出整流器。图1所示的启动电路是不带任何控制的，因此该启动电路在电源正常工作过程中会持续消耗能量。例如，在电源工作过程中，电源输入电压V_IN为300V，控制器的供电端电压V_C3为14V(由辅组绕组提供)，启动电阻R_ST为10MΩ，此时启动电路的功耗

这个功耗会严重影响电源的待机功耗，降低电源的竞争力。由式(1)可以看出，继续增加启动电阻RST，可以减小功耗，但是这样做会减小启动电流，延长启动时间，难以满足AC-DC变换器启动时间的要求。因此节省启动电路的功耗较为有效的方案应该是使用可控启动电路(意为可控关断与开启的电路)来完成控制器的启动，可控意指关断与开启均可控。

随着半导体功率级加工工艺的发展，一部分控制器生产商将原有控制器的功能电路与可控启动电路集成，生产出可控启动的新型控制器，但也因此付出了一定的代价。以德州仪器(TI)的UCC28700和UCC28710为例，UCC28700没有集成启动电路，可以采用特征尺寸小的工艺，将尽可能多的功能集成在一个较小的控制器中，目前UCC28700采用的是SOT23-6——小外形6个引脚的封装，不仅功能强大，而且封装体积小，给电源PCB布板提供了更多灵活性；相对的，与UCC28700功能基本相同的UCC28710为了集成启动电路，就不得不基于高压爬电距离等安全方面的考虑而采用较大尺寸的封装——SOIC-7，因此UCC28710的封装体积约为UCC28700的两倍，增加了控制器的封装成本；而且目前启动电路集成工艺的特征尺寸普遍较大，与较小特征尺寸生产的控制器相比，用这种较大的特征尺寸去集成相同功能的控制器，不可避免地会增加电路面积，进一步增加控制器的成本；若在面积和功能之间折衷，又会增加控制器生产商的人力成本和销售风险，费时费力，还有点得不偿失。控制器的成本增加，售价也会相应增加，这又会提高电源厂商的成本。同时，使用UCC28710的电源方案在PCB布板的灵活性方面要劣于使用独立的小体积的启动电路配合UCC28700的电源方案。因此在控制器外部单独设计一种小体积的可自控制的启动电路，不失为一种综合成本较优的方案。

综上所述，为了使用原有多功能、小体积的控制器，要设计与控制器分离的独立的启动电路；为了节省功耗，要设计可控关断的启动电路；而做了可控关断，又要考虑何时开启的问题，以确保控制器和电源在故障保护后能够自恢复。在日趋严格的市场要求下，电源需同时具有故障保护和保护后自恢复的功能，从而在故障排除后自动恢复到正常工作过程。

然而上述的未集成启动电路的控制器一般不会留有额外的引脚去控制外部的启动电路，启动电路无法直接得到控制器的控制指令，也无法直接获得控制器的工作信息，因此外部的启动电路需要设计独立的控制模块，以实现启动电路的开启和关断。

同时，还要确保启动电路能兼容不同启动电压的控制器，完成各种不同启动电压的控制器的启动任务；更要在启动电容较小、控制器启动电压较低等应用条件下，避免由于启动电路关断不及时，而导致启动电容电压充得过高，使控制器过压损坏，从而在保证可靠性的同时，将利润最大化。

发明内容

(一)要解决的技术问题

1、提供一种高压启动电路，在控制器完成启动后，能自控关断启动电路；在电源故障保护，控制器停止工作后，自控开启启动电路；同时还要在保证可靠性的同时，提高适用于宽范围的输入电压的兼容性，并具备电路结构简单，易于小型封装等特点。

2、提供一种上述电路所采用的高压启动方法。

(二)技术方案

本发明解决上述第一个技术问题的技术方案是：

一种高压启动电路，适用于宽范围的输入电压应用场合，用以在启动时提供电流给控制器的供电端VDD及启动电容C3，其包括：启动模块和控制模块，控制模块用于控制启动模块的通断，启动模块用于控制提供给启动电容C3的充电电流，

当电源刚上电，供电端VDD的电压为0V，启动模块处于开启状态，用以让电源输入电压经启动模块产生充电电流提供给启动电容C3充电，使得供电端VDD的电压上升；

当供电端VDD的电压达到第一预设电压，控制模块开始检测是否满足关断条件，在满足关断条件时关断启动模块，节省功耗；此外，

在控制器检测到电源故障，以电源输出短路为例，控制器检测到所述的输出短路故障，关闭驱动信号，电源停止电压转换，此时只有启动电容C3提供控制模块和控制器静态工作所需要的能量，启动电容C3电压下降，

启动电容C3电压下降至控制器欠压点以下，控制器欠压锁定，而控制模块继续关断启动模块，此时控制模块的静态工作所需的能量由启动电容C3提供，只有当启动电容C3电压下降至第二预设电压时，控制模块才开启启动模块，重启电源控制器，用以通过启动电容C3对控制模块的缓慢放电过程时间，形成短路保护中电源的自然冷却时间；其中，第二预设电压为控制器的欠压点以下的电压。

在所述的控制器关闭驱动至控制器重新启动的过程中，电源不进行电压转换，因此电源在所述过程中，有足够长的时间进行散热，避免由输出短路而引起电源过热损坏。

若控制器重启后仍然检测到电源故障，则重复进行上述过程；否则，控制器正常工作，电源正常输出。也就是说，在故障发生后，控制器和启动模块都会间歇工作直至故障排除，以实现电源故障保护和保护后自恢复。

在本发明的一个实施例中，所述启动模块包括第一端、第二端和控制端，第一端用于直接与电源输入电压连接，第二端用于与供电端VDD连接，从而通过启动模块形成电源输入电压至启动电容C3的电流路径；所述控制模块，包括计时器和检测模块；所述关断条件，以计时方式形成，即当供电端VDD的电压达到第一预设电压，计时器开始计时，当计时时长达到设计值，控制模块发出控制信号给启动模块的控制端，关断启动模块。在该实施例中，本发明的高压启动电路通过计时的方式关断启动模块，停止充电，因此在控制器完成启动后，高压启动电路不需要接收任何外部的信号就能够实现自控制关断。

所述的检测模块一端与供电端VDD连接，用于检测供电端VDD的电压，在供电端VDD的电压达到第一预设电压时，由检测模块的另一端发送使能信号给计时器，完成上述计时过程后，由计时器发出控制信号。

在本发明的另一个实施例中，所述启动模块包括第一端、第二端和控制端，第二端用于与供电端VDD连接；第一端与变压器原边绕组的一端连接，用以经变压器原边绕组侧与电源输入电压连接；所述控制模块，包括采样电路、计数器和检测模块；所述关断条件，以波形检测方式形成，即当供电端VDD的电压达到第一预设电压，采样电路开始通过启动模块的第一端来检测电源的功率开关管的漏极电压波形，以间接地获得控制器的工作信息，并产生采样信号发送给计数器进行计数，当计数次数达到设计值，控制模块发出控制信号给启动模块的控制端，关断启动模块。在该实施例中，本发明的高压启动电路通过上述计数方式关断启动模块，能够间接地获得控制器的工作信息，判断控制器是否有效启动，更准确、更高效地实现自控制关断，节省启动功耗。

所述的检测模块一端与供电端VDD连接，用于检测供电端VDD的电压，在供电端VDD的电压达到第一预设电压时，由检测模块的另一端发送使能信号给计数器，使能计数器；采样电路一端与启动模块的第一端连接，用于采样所述的功率开关管的漏极电压波形，并产生采样信号由采样电路的另一端发送给计数器，完成上述计数过程后，由计数器发送控制信号。

本发明的启动模块不仅具备控制电流通断的功能，还能限制启动电容的充电限制电压，避免在某些情况下，如启动电容小、完成计时或计数所需的时间较长等情况，启动模块关断不及时，进而导致启动电容的电压充得过高，使控制器过压损坏，确保启动模块足够可靠。这个充电限制电压大于绝大部分控制器的启动电压，因此不仅可以保证可靠性(不损坏控制器)，还可以兼容大部分控制器。

所述的控制模块可以使用逻辑简易，数量较少的数字电路来实现，可以以极小的电路面积来实现高压启动电路的集成，易于小型化封装。

本发明解决上述第二个技术问题的技术方案是：

一种高压启动方法，适用于宽范围的输入电压应用场合，用以在启动时提供电流给控制器的供电端VDD及启动电容C3，其包括如下步骤：

当电源刚上电，供电端VDD的电压为0V，启动模块处于开启状态，电源输入电压经启动模块产生充电电流提供给启动电容C3充电，使得供电端VDD的电压上升；

当供电端VDD的电压达到第一预设电压，控制模块开始检测是否满足关断条件，在满足关断条件时关断启动模块；此外，

当电源输出短路时，启动模块处于关断状态，控制模块的静态工作所需的能量由启动电容C3提供，只有当启动电容C3电压下降至第二预设电压时，控制模块才开启启动模块，重启电源控制器，用以通过启动电容C3对控制模块的缓慢放电过程时间，形成短路保护中电源的自然冷却时间；其中，第二预设电压为控制器的欠压点以下的电压。

以上为高压启动方法的原始技术方案，具体的工作原理和相关分析将在下文具体实施方式部分详细描述。所述的方法方案与电路技术方案相对应，各方案或技术特征的原理、作用及带来的有益效果相同，在此不再赘述。

本发明所述的“发送”指的是将信号激活成有效状态以控制后级电路的工作状态，例如“发送使能信号给计时器”指的就是，将使能信号激活，控制计时器开始计时。反之，“撤销”指的是将信号变回无效状态。所述的“有效状态”指的是“高电平”、“低电平”、“上升沿”和“下降沿”等公知信号特征中任意一种状态，而“无效状态”指的是在逻辑上与所述的“有效状态”相对立的状态。所述的电源输入电压为直流电压，在交流应用中可以看成是整流器整流后的直流电压。本发明多次提及的“供电端VDD电压”和“启动电容C3的电压”是同一个节点的电压，因为供电端VDD是经启动电容C3接地的，所以在电路上，两者没有任何区别。本发明所述的“关断(开启)启动电路”或者是“关断(开启)启动模块”实质上指的是关断充电电流路径，不再从输入电压取电，而此时控制模块仍在工作。

本发明的采样电路、启动模块以及其它电路的具体实现方式有很多种，例如采样电路和启动模块可以分别使用相同或不同规格的耐高压器件进行高压隔离，也可以复用同一个耐高压器件进行高压隔离，这些具体实现方式本发明都不做重点介绍及分析。

以上对本发明的电路和方法各技术方案及技术特征的原理、作用等进行了分析，现将本发明的有益效果总结如下：

1、高压启动电路与控制器分离，以独立封装形式存在于电源系统中，且不需要接收任何高压启动电路以外的控制信号，就能够通过高压启动电路中各运行阈值的条件匹配设计而实现启动模块的自关断和自开启(又称为自控制)，并在保证可靠性的同时，还能兼容各种不同启动电压的控制器，提高经济效益。

2、高压启动电路在完成控制器的启动任务后，能够自关断，节省功耗，特别的是在启动电容小的情况下，高压启动电路能够限制启动电容电压，避免由于电路传播延时等客观原因，导致启动电容电压充得过高，使控制器过压损坏。

3、在电源故障保护时，高压启动电路能够自行周期性重启，实现控制器在故障保护时的间歇工作，确保电源故障排除后，电源能自恢复，特别的是当电源输出短路，控制器欠压锁定后，由于启动模块处于关断状态，其控制模块的静态功耗极小，在启动电容C3对控制模块放电以下降到第二预设电压的过程，充分利用了启动电容C3对控制模块的缓慢放电过程，自然形成电源的冷却时间，以能延迟足够长的时间再重新开启高压启动电路给启动电容充电，减少短路功耗，又让电源充分散热，避免电源过热损坏。

4、电路结构简单，面积小，易于小型化封装，可与多功能、体积小的控制器配套使用，给电源厂商和控制器生产商共同创造更高的经济效益。

附图说明

图1为传统的电源启动模块的电路示意图；

图2为本发明实施例1的高压启动电路100的应用电路示意图；

图3为本发明实施例1的高压启动电路100的电路框图；

图4为本发明实施例2的高压启动电路200的应用电路示意图；；

图5为本发明实施例2的高压启动电路200的电路框图；

图6为本发明实施例2的相关波形示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图2所示为本发明实施例1的高压启动电路100的应用电路示意图，高压启动电路100的一端直接与整流器10的输出连接，即与整流后的电源输入电压连接，另一端VDD经启动电容C3连接到“地”，此外，所述的端口VDD还与控制器20连接，作为控制器20的供电端口。如图2所示，高压启动电路100与控制器20是分离，并不是集成在同一个硅衬底上的，即控制器20为本发明背景技术部分介绍的市面上销售的未集成启动电路的控制器，可见高压启动电路100即使算上接“地”的端口(图2未示出)，也只需要3个引脚，完全适合小型化封装，进一步降低成本，给电源厂商带来更大的经济效益。图2中变压器T的各绕组连接关系与本实施例无关，图2中未详细示出，例如变压器T的原边绕组NP一端可与整流器10连接，另一端可与功率开关管漏极连接。

图3所示为本发明实施例1的高压启动电路100的电路框图。如图2所示，高压启动电路100包括启动模块110和控制模块120，进一步的，如图3所示控制模块120包括检测模块121和计时器122。启动模块110的第一端与整流后的电源输入电压连接，第二端即为所述的端口VDD，与控制器20连接，并经启动电容C3接地，启动模块110具有限制启动电容C3的充电限制电压V_CM的功能。检测模块121一端与启动模块110的第二端连接，用于检测启动电容C3的电压，若启动电容C3电压达到第一预设电压V1，则检测模块121的另一端发送使能信号EN给计时器122，计时器122开始计时，计时器122计时完毕后发送控制信号Ctrl给启动模块110的控制端，关断启动模块110。高压启动电路100的具体连接关系已在发明内容部分详细说明，此处不再一一描述。所述的启动模块110的第一端可以作为高压启动电路100的VIN引脚，第二端作为高压启动电路100的VDD引脚，而为了简化说明内容，高压启动电路100接“地”的VSS引脚并未示出。

下面分“正常启动”和“故障重启”两个过程来描述高压启动电路100的工作原理及步骤。

1、正常启动

在电源上电瞬间，所有节点电压都处于初始状态(即0V)，电源输入电压经启动模块110产生充电电流I_C给启动电容C3充电，使得端口VDD的电压上升，检测模块121开始检测端口VDD电压，也就是启动电容C3的电压，当端口VDD电压大于第一预设电压V1，检测模块121发送使能信号EN至计时器122，计时器122开始计时；在计时过程中，启动模块110仍以充电电流I_C给启动电容C3充电，端口VDD电压平稳上升，当端口VDD电压达到控制器20的启动电压V_ST后，控制器20启动，输出驱动信号，进行电压转换，电源开始正常工作，此时若计时时间未达到预设值，则控制器20的供电由启动模块110或辅助绕组NA提供(由所述的充电限制电压V_CM和辅组绕组NA的电压中较大者决定)；若计时时间达到预设值，则计时器122发送控制信号Ctrl给启动模块110，关闭启动模块110，控制器20的供电由辅组绕组NA提供，与启动模块110无关，节省了启动模块110的功耗。

在本发明的实施例1中，所述的启动模块110的充电电流I_C＝2mA，充电限制电压V_CM＝21V，第一预设电压V1＝5V，计时时间的预设值T＝780ms，控制器20的启动电压V_ST为16V<V_CM，控制器20的击穿电压V_BV为25V>V_CM，若外接的启动电容C3为20uF，则根据电容充放电公式可得，从端口VDD的电压达到第一预设电压V1起至控制器20启动所需的时间T_ST

可见此时控制器20完成启动后，启动模块110还会继续工作780-110＝670ms，若控制器20的工作电流为1.5mA，则启动模块110在620ms内给控制器20供电，同时还会以2-1.5＝0.5mA电流去给启动电容C3充电直到其电压达到充电限制电压V_CM，启动模块110不再给启动电容C3提供电流，故启动模块110不会将启动电容C3的电压充至控制器20的击穿电压V_BV，控制器20不会过压损坏。一般与控制器20类似的控制器的启动电压约在16～18V之间，皆小于实施例1例举的充电限制电压V_CM＝21V，即使控制器的启动电压精度为18±1V，而高压自控制电路100的充电限制电压V_CM的精度为21±1V，即由于相同或不同工艺的生产偏差造成控制器的启动电压变为19V，高压自控制电路100的充电限制电压变为20V(仍然比控制器启动电压大1V)，高压启动电路100仍可以完成该控制器的启动任务，不会使得端口VDD电压被限制在控制器启动电压以下，而造成控制器无法启动的问题。

综上所述，若要安全可靠地完成控制器的启动，所述的充电限制电压V_CM既要小于控制器的击穿电压(目前大部分控制器的击穿电压大于25V)，又要大于控制器的启动电压(16～18V)。本技术领域的普通技术人员可以根据高压启动电路所采用的工艺适当增加充电限制电压V_CM来兼容更多控制器，这些都应属于本发明的思想，均落在本发明权利保护范围之内。

依据上述数据，本发明实施例1的启动模块110在完成控制器20正常启动的条件下，可外接的最大启动电容C3_max

一般的，功率等级越大的电源需要的启动电容越大，而97.5uF的最大启动电容C3_max已经可以满足绝大部分功率等级电源的应用。

需要说明的是在一些实施例中，为了增加电源的可靠性，往往要求启动模块110具有端口VDD短路保护，即要求当端口VDD的电压约低于1V时，启动模块110提供的充电电流较小(例如200uA)。在这些实施例中，外接启动电容C3越大，端口VDD的电压从0V充电至1V的时间就会越长，那么在计时时间预设值T不变的情况下会减小可外接的最大启动电容C3_max。在这种应用情况下，本技术领域的普通技术人员可以根据实际情况适当增加预设值T来满足相关的设计要求，这些都应属于本发明的思想，均落在本发明权利保护范围之内。

2、故障重启

在控制器20完成启动后，若控制器20检测到电源故障，以电源输出端短路为例，控制器20检测到所述的短路故障，关闭驱动信号，电源停止电压转换，此时只有启动电容C3提供控制模块120(启动模块110关断不耗能)和控制器20静态工作所需要的能量，启动电容C3放电使其电压下降；当启动电容C3的电压下降至控制器20的欠压点以下，控制器20欠压锁定，而控制信号Ctrl仍处于有效状态，控制模块120持续关断启动模块110，此时启动电容C3还要提供控制模块120静态工作所需要的能量，其电压继续下降；当启动电容C3的电压下降至第二预设电压V2，控制模块120撤销控制信号Ctrl，开启启动模块110，重新给启动电容C3充电，控制器20再一次启动，电源开始新一轮短路保护循环过程。

在所述的控制器20关闭驱动至控制器20重新启动的过程中，电源不进行电压转换，因此电源在所述过程中，有足够长的时间进行散热，避免因输出端短路而引起电源过热损坏。

若控制器20重启后仍然检测到电源故障，则重复进行上述过程；否则，控制器正常工作，电源正常输出。

实施例2

图4所示为本发明实施例2的高压启动电路200的应用电路示意图，如图4所示，与实施例1不同的是，实施例2的控制模块220有三端，且有一端与启动模块210的第一端连接，启动模块210的第一端经变压器T的原边绕组NP连接到整流后的电源输入电压，此外启动模块210的第一端还与功率开关管SW的漏极连接形成节点VD。高压启动电路200的引脚含义与实施例1相同，不再赘述。

图5所示为本发明实施例2的高压启动电路200的电路框图，如图5所示控制模块220包括检测模块221、采样电路222和计数器223，与实施例1相同，检测模块221的一端与启动模块210的第二端连接，用于检测启动电容C3的电压，即端口VDD的电压，若端口VDD的电压达到第一预设电压V1，则检测模块221的另一端发送使能信号EN给计数器223，使能计数器223；而与实施例1不同的是，采样电路222的一端与启动模块210的第一端连接，用于采样所述的节点VD的电压波形，产生采样信号Samp由采样电路222的另一端发送给计数器223；此时已使能的计数器223会累计采样信号Samp出现有效状态的次数，当所述的次数达到设计值，计数器223发送控制信号Ctrl给启动模块210的控制端，关断启动模块210。

启动模块210的工作原理与实施例1相同，高压启动电路200在“故障重启”过程的工作原理也与实施例1相同，不再赘述。下面结合相关波形来说明高压启动电路200在“正常启动”过程中如何实现自关断。

图6所示为本发明实施例2的相关波形示意图。为了简便起见，图6没有严格按照实际的电压、时间对应关系及波形细节来进行绘制，而且还假定变压器T在控制器20完成启动，输出驱动信号后，直接工作在连续导通模式，因此在图6中，所述的节点VD的波形没有LC谐振。

如图6所示，当端口VDD电压上升到第一预设电压V1，检测模块221输出高电平使能信号EN，使能计数器223，此时由于控制器20尚未启动，不输出驱动信号，功率开关管SW常闭，节点VD的电压为恒定值且接近电源输入电压；当端口VDD电压上升到控制器20的启动电压V_ST时，控制器启动，输出驱动信号，节点VD电压下降，开始出现周期性脉冲信号，节点VD的脉冲信号与控制器20的驱动信号波形相位相反，此时采样电路222开始产生采样信号Samp并发送给计数器223，如图6所示，采样信号Samp的与节点VD的脉冲信号相位相反，因此采样信号Samp与控制器20的驱动信号相位相同，因此通过此方法，高压启动电路200能够间接地获得控制器20的工作信息，以便准确并高效地关断启动模块210，节省更多的能量；计数器223累计采样信号Samp出现有效状态的次数，在本发明实施例2中，采样信号Samp的下降沿为有效状态，也就是说，当采样信号Samp连续出现N个脉冲下降沿(N为所述次数的设计值，实施例2中N＝6)时，计数器223发送高电平控制信号Ctrl给启动模块210，关断启动模块210。

综上所述，通过采样电路222采样节点VD电压波形的方式，高压启动电路200能够间接地获得控制器20的工作信息，准确地判断出控制器是否完成启动，实现自控制关断。与实施例1不同的是，高压启动电路200的关断方式不会限制启动电容C3的大小。

如图6所示，与实施例1相同，控制器20的启动电压V_ST小于启动模块210的充电限制电压V_CM，因此当控制器20启动后，启动模块210以原充电电流减去控制器20工作电流后的差值电流给启动电容C3继续充电至充电限制电压V_CM，然后启动模块210不再给启动电容C3充电；此时若辅助绕组NA无法给控制器20正常供电，则启动模块210会继续给控制器20供电，并将端口VDD电压维持在充电限制电压V_CM直到控制信号Ctrl变成高电平，关断启动模块210；接着端口VDD电压因启动电容C3放电而下降，并最终稳定在一个由辅组绕组NA决定的稳定值，在实施例2中，所述的稳定值低于充电限制电压V_CM。这个过程与实施例1相同，可以进一步描述实施例1中端口VDD电压达到充电限制电压V_CM后的工作过程。需要说明的是，所述的端口VDD电压达到充电限制电压V_CM后的工作过程具有多种情况，本发明实施例2只是以其中的一种作为范例进行说明，并不用于限定本发明。

以上仅是本发明的优选实施例，应当指出的是，上述优选实施例不应视为对本发明的限制。本发明的高压启动电路可应用在直流输入电压为40Vdc～700Vdc的电压范围内(对应到交流输入可为29Vac～494Vac)，但还应认识到，通过增加外部电路或采用新工艺等其他方式，本发明可应用于其它更为广泛的范围中。按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，例如根据实际工艺修改相关的电压或电流表达式，来获得与本发明类似的有益效果，这些均落在本发明权利保护范围之内。

Claims

1.一种高压启动电路，用于在启动时提供电流给控制器的供电端VDD及启动电容C3，其特征在于：包括启动模块和控制模块，控制模块用于控制启动模块的通断，启动模块用于控制提供给启动电容C3的充电电流，

当电源输出短路时，控制模块的静态工作所需的能量由启动电容C3提供，只有当启动电容C3电压下降至第二预设电压时，控制模块才开启启动模块，重启电源控制器，用以通过启动电容C3对控制模块的缓慢放电过程时间，形成短路保护中电源的自然冷却时间；

所述启动模块包括第一端、第二端和控制端，第一端用于直接与电源输入电压连接，第二端用于与供电端VDD连接，用于通过启动模块形成电源输入电压至启动电容C3的电流路径；所述关断条件，以计时方式形成，所述控制模块，包括计时器和检测模块，检测模块用于检测供电端VDD的电压是否达到第一预设电压，达到时则控制计时器开始计时，当计时时长达到设计值，计时器发出控制信号给启动模块的控制端，关断启动模块。

2.一种高压启动电路，用于在启动时提供电流给控制器的供电端VDD及启动电容C3，其特征在于：包括启动模块和控制模块，控制模块用于控制启动模块的通断，启动模块用于控制提供给启动电容C3的充电电流，

所述启动模块包括第一端、第二端和控制端，第二端用于与供电端VDD连接；第一端与变压器原边绕组的一端连接，用以经变压器原边绕组侧与电源输入电压连接；所述关断条件，以波形检测方式形成，所述控制模块，包括采样电路、计数器和检测模块，采样电路用于通过启动模块的第一端来检测电源的功率开关管的漏极电压波形，以间接地获得控制器的工作信息，并产生采样信号发送给计数器进行计数；检测模块用于检测供电端VDD的电压是否达到第一预设电压，达到时则控制计数器开始对采样信号进行计数，当计数次数达到设计值，计数器发出控制信号给启动模块的控制端，关断启动模块。

3.根据权利要求1所述的高压启动电路，其特征在于：所述启动模块，还控制提供给启动电容的充电电压在充电限制电压V_CM以下，用以避免因启动模块关断不及时而导致启动电容电压充得过高。

4.根据权利要求3所述的高压启动电路，其特征在于：所述启动模块的充电限制电压V_CM为21V。

5.一种高压启动方法，适用于宽范围的交流输入应用场合，用以在启动时提供电流给控制器的供电端VDD及启动电容C3，包括如下步骤，

所述关断条件，以计时方式形成，即当供电端VDD的电压达到第一预设电压，计时器开始计时，当计时时长达到设计值，控制模块发出控制信号给启动模块，关断启动模块。

6.一种高压启动方法，适用于宽范围的交流输入应用场合，用以在启动时提供电流给控制器的供电端VDD及启动电容C3，包括如下步骤，

所述关断条件，以波形检测方式形成，即当供电端VDD的电压达到第一预设电压，采样电路开始通过启动模块的第一端来检测电源的功率开关管的漏极电压波形，并产生采样信号发送给计数器进行计数，当计数次数达到设计值，控制模块发出控制信号给启动模块，关断启动模块。

7.根据权利要求5所述的高压启动方法，其特征在于：所述启动模块，还控制提供给启动电容的充电电压在充电限制电压V_CM以下，用以避免因启动模块关断不及而导致启动电容电压充得过高。

8.根据权利要求5所述的高压启动方法，其特征在于：所述启动模块的充电限制电压V_CM为21V。