CN106849636B - 用于开关电源的控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及开关电源领域，公开了一种用于开关电源的控制电路，当其应用于开关电源中时，能有效降低电源无用损耗的电路。本发明包括电压端、控制端、输出端、第一至第三三极管、MOS管、第一电阻至第七电阻、第一至第二电容、第一至第三二极管、稳压二极管；所述电压端用于接开关电源的EMI滤波电路的整流二极管前端的X电容，所述控制端用于接开关电源的变压器的辅助绕组的输出端，所述输出端用于接开关电源的电源芯片的VCC脚。本发明适用于开关电源。

Description

用于开关电源的控制电路
技术领域
本发明涉及开关电源领域，特别涉及用于开关电源的控制电路。
背景技术
随着社会的不断进步与发展，人类越来越清楚的认识到了能源的稀缺性与重要性，越来越讲究能源的有效利用率。在电子产品中，各国也相继对电子产品的待机功耗做出越来越严苛的要求。为了满足越来越严苛的待机要求，这就要求我们在电子产品的电源设计设计中不断的挑战极限，降低产品电源中的无用损耗。
图1中F1为X电容泄放电阻，由图中可以看出其电源上电及正常工作过程中一直有无用的功率损耗，这就增加了开关电源的待机功率；图2中F2为开关电源的高压启动电路，其作用是在开关电源上电瞬间为电源芯片提供最小启动电流，使开关电源开始工作，当开关电源正常工作以后由图中绕在变压器1、2脚的辅助绕组供电，观察电路图得知，此时其高压启动电路仍然在消耗功率，降低了开关电源的效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于开关电源的控制电路，当其应用于开关电源中时，能有效降低电源无用损耗的电路。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：用于开关电源的控制电路，包括电压端、控制端、输出端、第一至第三三极管、MOS管、第一电阻至第七电阻、第一至第二电容、第一至第三二极管、稳压二极管；所述电压端用于接开关电源的EMI滤波电路的整流二极管前端的X电容，所述控制端用于接开关电源的变压器的辅助绕组的输出端，所述输出端用于接开关电源的电源芯片的VCC脚；
所述电压端接第六电阻的一端、第一二极管的正极；第一二极管的负极接第一电阻的一端，第一电阻的另一端接第一电容的正极、第二电阻的一端、第一三极管的基极；第一三极管的集电极接第三电阻的一端、第五电阻的一端；第一三极管的发射极接稳压二极管的正极，第五电阻的另一端接第二三极管的基极，第二三极管的集电极接第二二极管的负极、MOS管的漏极；第一电容的负极、第二电阻的另一端、第三电阻的另一端、第二三极管的发射极接同时接地；第六电阻的另一端接第二二极管的正极，稳压二极管的负极接第四电阻的一端，所述输出端接第四电阻的另一端、MOS管的源极；MOS管的栅极接第三三极管的集电极，第三三极管的基极接第二电容的正极、第七电阻的一端；第三三极管的发射极、第二电容的的负极同时接地；第七电阻的另一端接第三二极管负极，第三二极管的正极接所述控制端。
进一步的，所述MOS管为耗尽型的PMOS管；所述第一三极管为PNP三极管；所述第二三极管和第三三极管为NPN三极管。
本发明的有益效果是：本发明将EMI滤波电路中的X电容泄放电阻与电源芯片的高压启动电阻合二为一，当本发明应用于开关电源后，在电源上电时，此电阻(即图3中的R16)作为高压启动电阻为电源芯片提供启动电流，当电源正常工作后，此电路能自动关断此电阻，避免了高压启动电路的损耗和X电容泄放电阻的损耗；当电源断电时，本发明能自动切换此电阻，让其作为X电容的泄放电阻为X电容放电，避免电源插头带电所引起的安全事故，以使开关电源满足安规要求。
附图说明
图1为传统的开关电源电路整流部分的电路图；
图2为传统的开关电源电路电源芯片及变压器部分的电路图；
图3为实施例开关电源的整体电路图；
图4为实施例开关电源的控制电路部分的电路图
涉及到的编号：Q1为第一三极管，Q2为第二三极管，Q4为第三三极管，R11-R17为第一至第七电阻，D4-D6为第一至第三二极管，ZD1为文雅二极管，C7-C8为第一至第二电容，U1为电源芯片，T1为变压器，F1为EMI滤波电路中的X电容泄放电阻，F2为电源芯片的高压启动电阻，P1为本发明控制电路的电压端，P2为本发明控制电路的控制端，P3为本发明控制电路的输出端，BD1为整流二极管，CX1、CX2为X电容，XY1、CY2为Y电容，M1为实施例开关电源电路的EMI滤波电路部分，M2为实施例开关电源电路的控制电路部分，M3为实施例开关电源电路的电源芯片及变压器部分。
具体实施方式
实施例提供了一种开关电源电路，如图3所示，包括EMI滤波电路部分M1、控制电路部分M2、电源芯片及变压器部分M3。结合图3和4所示，控制电路部分M2包括电压端P1、控制端P2、输出端P3、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q4、MOS管Q3、第一电阻至第七电阻R11-R17、第一至第二电容C7-C8、第一至第三二极管D4-D6、稳压二极管ZD1；所述电压端P1接在所述EMI滤波电路的整流二极管BD1前端的X电容CX2上，所述控制端P2接在变压器的辅助绕组的输出端上，所述输出端P3接在电源芯片U1的VCC脚上。
实施例中，所述MOS管Q3为耗尽型的PMOS管；所述第一三极管Q1为PNP三极管；所述第二三极管Q2和第三三极管Q4为NPN三极管。
控制电路部分M2中的具体连接方式为：所述电压端P1接第六电阻R16的一端、第一二极管D4的正极；第一二极管D4的负极接第一电阻R11的一端，第一电阻R11的另一端接第一电容C7的正极、第二电阻R12的一端、第一三极管Q1的基极；第一三极管Q1的集电极接第三电阻R13的一端、第五电阻R15的一端；第一三极管Q1的发射极接稳压二极管ZD1的正极，第五电阻R15的另一端接第二三极管Q2的基极，第二三极管Q2的集电极接第二二极管D5的负极、MOS管Q3的漏极；第一电容C7的负极、第二电阻R12的另一端、第三电阻R13的另一端、第二三极管Q2的发射极接同时接地；第六电阻R16的另一端接第二二极管D5的正极，稳压二极管ZD1的负极接第四电阻R14的一端，所述输出端P3接第四电阻R14的另一端、MOS管Q3的源极；MOS管Q3的栅极接第三三极管Q4的集电极，第三三极管Q4的基极接第二电容C8的正极、第七电阻R17的一端；第三三极管Q4的发射极、第二电容的C8的负极同时接地；第七电阻R17的另一端接第三二极管D6负极，第三二极管D6的正极接所述控制端P2。
实施例将EMI滤波电路中的X电容CX2的泄放电阻与电源芯片U1的高压启动电阻合二为一，采用第六电阻R16既充当高压启动电阻，又充当X电容CX2的泄放电阻。并根据实际需要将其接入不同回路，在不需要时将其关断，避免不必要的损耗，提升效率。
实施例的工作原理如下：
上电时，由于电源芯片U1还未工作，三极管Q4的基极为低电平，三极管Q4不导通。由于Q3为耗尽型PMOS管，此时导通。交流电通过二极管D5整流，经电阻R16向电源芯片U1的VCC脚供电，为芯片提供最小启动电流，使芯片开始工作。同时，交流电通过二极管D4整流后经过电阻R11向电容C7充电，使三极管Q1的基极呈现高电平，三极管Q2的基极呈现低电平，三极管Q1、Q2关断。
当电源芯片U1开始工作后，变压器辅助绕组的输出通过二极管D2、D3向电容C5充电，以维持电源芯片U1的持续稳定工作。同时，变压器辅助绕组通过二极管D3、D6向电容C8充电，使三极管Q4基极呈现高电平，三极管Q4导通，MOS管Q3的栅极接地，MOS管Q3关断，使高压启动电阻R16停止工作，避免了电源正常工作中高压启动电阻的损耗。
掉电时，电容C7通过电阻R12快速放电，使三极管Q1的基极呈现低电平，三极管Q1导通，三极管Q2的基极接地呈现低电平Q2导通。而由于电容C8的存在，使得三极管Q4基极仍呈现高电平，三极管Q4仍导通，MOS管Q3仍呈现关断状态。于是X电容CX12的电量通过回路中的D5、R16、Q2回路快速泄放，避免出现电器插头带电的情况，以满足安规要求。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (4)

1.用于开关电源的控制电路，其特征在于，包括电压端(P1)、控制端(P2)、输出端(P3)、第一至第三三极管(Q1、Q2、Q4)、MOS管(Q3)、第一电阻至第七电阻(R11-R17)、第一至第二电容(C7-C8)、第一至第三二极管(D4-D6)、稳压二极管(ZD1)；所述电压端(P1)用于接开关电源的EMI滤波电路的整流二极管前端的X电容，所述控制端(P2)用于接开关电源的变压器的辅助绕组的输出端，所述输出端(P3)用于接开关电源的电源芯片的VCC脚；
所述电压端(P1)接第六电阻(R16)的一端、第一二极管(D4)的正极；第一二极管(D4)的负极接第一电阻(R11)的一端，第一电阻(R11)的另一端接第一电容(C7)的正极、第二电阻(R12)的一端、第一三极管(Q1)的基极；第一三极管(Q1)的集电极接第三电阻(R13)的一端、第五电阻(R15)的一端；第一三极管(Q1)的发射极接稳压二极管(ZD1)的正极，第五电阻(R15)的另一端接第二三极管(Q2)的基极，第二三极管(Q2)的集电极接第二二极管(D5)的负极、MOS管(Q3)的漏极；第一电容(C7)的负极、第二电阻(R12)的另一端、第三电阻(R13)的另一端、第二三极管(Q2)的发射极接同时接地；第六电阻(R16)的另一端接第二二极管(D5)的正极，稳压二极管(ZD1)的负极接第四电阻(R14)的一端，所述输出端(P3)接第四电阻(R14)的另一端、MOS管(Q3)的源极；MOS管(Q3)的栅极接第三三极管(Q4)的集电极，第三三极管(Q4)的基极接第二电容(C8)的正极、第七电阻(R17)的一端；第三三极管(Q4)的发射极、第二电容的(C8)的负极同时接地；第七电阻(R17)的另一端接第三二极管(D6)负极，第三二极管(D6)的正极接所述控制端(P2)。
2.如权利要求1所述的用于开关电源的控制电路，其特征在于，所述MOS管(Q3)为耗尽型的PMOS管。
3.如权利要求1所述的用于开关电源的控制电路，其特征在于，所述第一三极管(Q1)为PNP三极管。
4.如权利要求1所述的用于开关电源的控制电路，其特征在于，所述第二三极管(Q2)和第三三极管(Q4)为NPN三极管。
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