CN107395005B - 一种开关电源滤波电容快速放电电路 - Google Patents

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Abstract

一种开关电源滤波电容快速放电电路。包括顺次连接的关机信号指令单元、控制电路单元和一个放电电路单元，所述关机信号指令单元用于输出关机指令，所述控制电路的输入为所述关机信号指令单元的输出，所述放电电路的输入为所述控制电路单元的输出，当所述关机信号指令单元输出为高电平时，开关电源输入滤波电容通过所述放电电路单元进行快速放电。采用本发明方案，当开关电源关机时，储存在输入滤波电容上的能量将能够快速释放，以避免电源输入端长时间带电，发生触电危险，干扰其他设备，且开关电源正常工作时，该方案所述的电路的功耗极小。

Description

一种开关电源滤波电容快速放电电路
技术领域
本发明属于开关电源领域，特别涉及一种开关电源滤波电容快速放电电路。
背景技术
开关电源的输入端一般接有一个或多个较大容量的电解电容，以用于滤除开关电源输入电流谐波。为了保证开关电源的安全可靠工作，一般要为开关电源设计输入过/欠压保护、输出过压保护、输出过流保护、过温保护等各种保护电路，以适用于各种复杂环境和突发故障的使用。
当开关电源正常工作时，输入滤波电容除了可以滤除开关电源输入电流谐波，还存储电能，以稳定输入电压。当开关电源关机时，输入滤波电容上仍然有电压存在，其储存的能量一般只能通过控制电路缓慢释放，这样便可能会产生触电危险，尤其是在开关电源输入母线上并接了其他设备的系统中，由于该残压的存在，还可能导致其他设备不正常工作。为了将输入滤波电容上储存的能量释放掉，以避免电源输入端长时间带电，发生触电危险，干扰其他设备，一般会在输入电容两端并联放电电阻。但是，该电阻的选择受到限制，如果阻值过小，则开关电源正常工作时该电阻会消耗过多能量，降低整机效率，如果阻值过大，则放电时间很长，难以达到电源关机时输入滤波电容快速放电的目的。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种开关电源滤波电容快速放电电路，且减小开关电源正常工作时的功耗。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种开关电源滤波电容快速放电电路，其与开关电源滤波电容两端相连，滤波电容为带极性的电解电容，正极接输入电源正极，负极接输入电源负极，其特征在于：
所述快速放电电路包括顺次连接的关机信号指令单元、控制电路单元和一个放电电路单元；
其中，所述关机信号指令单元用于输出关机指令，高电平有效，当其为低电平时，开关电源正常工作，当其为高电平时，开关电源关机停止输出；
所述控制电路的输入为所述关机信号指令单元的输出；
所述放电电路的输入为所述控制电路单元的输出，包括一个N沟道场效应管和一个放电电阻，所述场效应管的栅极与所述控制电路单元的输出端相连，漏极通过所述放电电阻与滤波电容正极相连，源极与滤波电容负极相连；当所述关机信号指令单元输出为高电平时，开关电源输入滤波电容通过所述放电电路单元进行快速放电，当所述关机信号指令单元输出为低电平时，开关电源正常工作，所述放电电路断开。
本发明进一步包括以下优选方案：
所述关机信号指令单元包括由多个二极管组成的或门电路，各二极管的阴极连接于一点，并和所述控制电路的输入端相连，各二极管的阳极为开关电源各保护电路输出控制信号1、2…n。
所述控制电路单元包括一个P沟道场效应管、一个第一电阻、一个第二电阻；
所述P沟道场效应管的栅极接所述关机信号指令单元的输出即关机信号指令单元中二极管或门电路的共阴极点，源极接滤波电容负极，漏极通过所述第一电阻接控制电源VCC，所述第二电阻一端接在所述P沟道场效应管的栅极，另一端接在所述P沟道场效应管的源极。
所述控制电路单元还进一步包括一个第三电阻、一个电容、一个反并联二极管，三者串联接于所述P沟道场效应管的漏极和所述N沟道场效应管的栅极之间。
所述放电电路单元还包括一个第四电阻、一个稳压二极管，所述稳压二极管的阴极接在所述N沟道场效应管的栅极，阳极接在所述N沟道场效应管的源极，所述第四电阻并联接于所述稳压二极管两端。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
当开关电源关机时，储存在输入滤波电容上的能量将能够快速释放，以避免电源输入端长时间带电，发生触电危险，干扰其他设备。且当开关电源正常工作时，只有控制电路单元会消耗极少的能量，故该方案所述电路的功耗极小。
附图说明
图1为本发明的开关电源滤波电容快速放电电路结构示意图；
图2为本发明的开关电源滤波电容快速放电电路原理图。
具体实施方式
下面结合说明书附图及一实施例，对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，一种开关电源滤波电容快速放电电路20，其与开关电源滤波电容10两端相连，所述滤波电容10为带极性的电解电容，正极接输入电源正极Vin+，负极接输入电源负极Vin-，主要用于滤除开关电源输入电流谐波，并存储电能，以稳定输入电压。
所述滤波电容快速放电电路20包括：
一个关机信号指令单元21，所述关机信号指令单元用于输出关机指令，高电平有效，当其为低电平时，开关电源正常工作，当其为高电平时，开关电源关机停止输出；
一个控制电路单元22，所述控制电路的输入为所述关机信号指令单元21的输出；
一个放电电路单元23，所述放电电路的输入为所述控制电路单元22的输出。
如图2所示，所述关机信号指令单元21包括由多个二极管D1、D2…Dn组成的或门电路，各二极管的阴极连接于一点，并和所述控制电路22的输入端相连，各二极管的阳极为开关电源各保护电路输出控制信号1、2…n。
所述控制电路单元22包括一个P沟道场效应管221，一个第一电阻222，一个第二电阻223，所述P沟道场效应管221的栅极接所述二极管或门电路的共阴极点，源极接滤波电容10负极，漏极通过所述第一电阻223接控制电源VCC，所述第二电阻224一端接在所述P沟道场效应管221的栅极，另一端接在所述P沟道场效应管221的源极。
所述放电电路单元23包括一个N沟道场效应管231和一个放电电阻232。所述场效应管231的栅极与所述控制电路单元22的输出端相连，漏极通过所述放电电阻232与滤波电容10正极相连，源极与滤波电容10负极相连。当所述关机信号指令单元21输出为高电平时，开关电源输入滤波电容10通过所述放电电路单元23进行快速放电，当所述关机信号指令单元21输出为低电平时，开关电源正常工作，所述放电电路单元23断开，只有控制电路单元22会消耗极少的能量。
所述控制电路单元22进一步包括一个反并联二极管224，一个第三电阻225，一个电容226，三者串联接于所述P沟道场效应管221的漏极和所述N沟道场效应管231的栅极之间。
所述放电电路单元23还包括一个第四电阻234和一个稳压二极管233，所述稳压二极管233的阴极接在所述N沟道场效应管231的栅极，阳极接在所述N沟道场效应管231的源极，所述第四电阻234并联接于所述稳压二极管233两端。
当开关电源正常工作时，滤波电容10用于滤除电源输入端的高频谐波，并存储电能，以稳定输入电压。关机信号指令单元21输出为低电平，所述P沟道场效应管221导通，其漏极约为地电位，控制电路单元22输出低电平，所述N沟道场效应管231不导通，所述放电电路23不工作，只有控制电路单元22会消耗极少的能量。
当任一路开关电源保护电路输出控制信号1、2…n为高电平时，开关电源将会关机停止输出，同时关机信号指令单元21输出跳变为高电平，所述P沟道场效应管221截止，其漏极约为控制电源电位VCC，控制电路单元22输出高电平，所述N沟道场效应管231导通，输入滤波电容10上存储的能量通过放电电阻232和场效应管231快速释放。
采用本发明方案，当开关电源关机时，储存在输入滤波电容上的能量将能够快速释放，以避免电源输入端长时间带电，发生触电危险，干扰其他设备，通过调整所述放电电阻232的阻值即能调整关机放电时间长短。且当开关电源正常工作时，只有控制电路单元22会消耗极少的能量，故该方案所述电路的功耗极小，通过调整所述第一电阻222的阻值，即能调整电路的功耗。
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，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种开关电源滤波电容快速放电电路，其与开关电源滤波电容两端相连，滤波电容为带极性的电解电容，正极接输入电源正极，负极接输入电源负极，其特征在于：
所述快速放电电路包括顺次连接的关机信号指令单元、控制电路单元和一个放电电路单元；
其中，所述关机信号指令单元用于输出关机指令，高电平有效，当其为低电平时，开关电源正常工作，当其为高电平时，开关电源关机停止输出；
所述控制电路单元的输入为所述关机信号指令单元的输出；
所述放电电路单元的输入为所述控制电路单元的输出，包括一个N沟道场效应管和一个放电电阻，所述场效应管的栅极与所述控制电路单元的输出端相连，漏极通过所述放电电阻与滤波电容正极相连，源极与滤波电容负极相连；当所述关机信号指令单元输出为高电平时，开关电源滤波电容通过所述放电电路单元进行快速放电，当所述关机信号指令单元输出为低电平时，开关电源正常工作，所述放电电路断开；
其中，所述关机信号指令单元包括由多个二极管组成的或门电路，各二极管的阴极连接于一点，各二极管的阳极为开关电源各保护电路输出控制信号；
所述控制电路单元包括一个P沟道场效应管、一个第一电阻、一个第二电阻、一个第三电阻、一个电容、一个反并联二极管；
所述P沟道场效应管的栅极接所述关机信号指令单元的输出即关机信号指令单元中二极管或门电路的共阴极点，源极接滤波电容负极，漏极通过所述第一电阻接控制电源VCC，所述第二电阻一端接在所述P沟道场效应管的栅极，另一端接在所述P沟道场效应管的源极；第三电阻、电容、反并联二极管联接于所述P沟道场效应管的漏极和所述N沟道场效应管的栅极之间。
2.根据权利要求1所述的开关电源滤波电容快速放电电路，其特征在于：
所述关机信号指令单元中，各二极管的阴极连接于一点后和所述控制电路的输入端相连。
3.根据权利要求1或2所述的开关电源滤波电容快速放电电路，其特征在于:
所述放电电路单元还包括一个第四电阻、一个稳压二极管，所述稳压二极管的阴极接在所述N沟道场效应管的栅极，阳极接在所述N沟道场效应管的源极，所述第四电阻并联接于所述稳压二极管两端。
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