CN117134604A - 一种非隔离拓扑低温启动电路 - Google Patents
一种非隔离拓扑低温启动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117134604A CN117134604A CN202311407063.4A CN202311407063A CN117134604A CN 117134604 A CN117134604 A CN 117134604A CN 202311407063 A CN202311407063 A CN 202311407063A CN 117134604 A CN117134604 A CN 117134604A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- power supply
- resistor
- voltage
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000009194 climbing Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/36—Means for starting or stopping converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
- H02M1/4208—Arrangements for improving power factor of AC input
- H02M1/4225—Arrangements for improving power factor of AC input using a non-isolated boost converter
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
- Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
一种非隔离拓扑低温启动电路，EMI电路；PFC BUCK电路拓扑；输出电路，用于输出电压给输出端；主控IC控制电路，用于给其输出控制电压；三动力供电选择电路，与主控IC控制电路连接，用于选择性给其供应开启电压；PFC辅助绕组供电电路，与三动力供电选择电路连接；高压母线供电电路；BUCK辅助绕组供电电路，与三动力供电选择电路连接，以使三动力供电选择电路适用性的使用供电方式，采用三动力供电方式，经过优选电路进行分析，集合三路供电能量，在电容容量较小的情况下，加速VCC电压的爬升，快速达到控制IC的启动最大值，从而打开开关电源，完成整个开关电源的启动过程。
Description
技术领域
本发明涉及开关电源领域，尤其涉及一种非隔离拓扑低温启动电路。
背景技术
由于一般开关电源电路，都是采用铝电解作为IC的VCC储能器件，当电源启动时，电流先给VCC电解进行充电，随着充电时间的进行，VCC的铝电解上的电压会越来越高，直到达到控制IC的VCC启动门坎电压，控制IC就会正常工作，从而开关电源就完成启动动作。而这样的启动方式，会受铝电解储能时间的限制，如果铝电解失效，就会影响VCC电压的提高，而达不到控制IC的启动最大值，从而启动失败，开关电源就不能正常输出电压，从而用电器失效。
发明内容
为解决上述问题，本技术方案提供一种非隔离拓扑低温启动电路。
为实现上述目的，本技术方案如下：
一种非隔离拓扑低温启动电路，包括；
EMI电路，所述EMI电路用于接收市电；
PFC BUCK电路拓扑，与所述EMI电路连接；
输出电路，与所述PFC BUCK电路拓扑连接，用于输出电压给输出端；
主控IC控制电路，与所述PFC BUCK电路拓扑，用于给其输出控制电压；
三动力供电选择电路，与所述主控IC控制电路连接，用于选择性给其供应开启电压；
PFC辅助绕组供电电路，与所述三动力供电选择电路连接；
高压母线供电电路，与所述三动力供电选择电路连接；
BUCK辅助绕组供电电路，与所述三动力供电选择电路连接，以使所述三动力供电选择电路适用性的使用供电方式。
在一些实施例中，所述PFC辅助绕组供电电路包括；
变压器T1，所述变压器T1增设有一线圈，所述线圈一端依次通过电容C3、电阻R20、二极管D6以及电阻R23与所述三动力供电选择电路连接，所述电阻R20还通过二极管D4接地，所述线圈另一端亦接地。
在一些实施例中，所述高压母线供电电路包括；
依次与所述EMI电路连接的电阻R12、电阻R21以及电阻R30，所述电阻R30与控制单元U2的VCC端连接；
还包括依次与所述变压器T1输出端连接的电阻R18、电阻R11、电阻R22以及电阻R27，所述电阻R27与控制单元U1的VCC端连接。
在一些实施例中，所述BUCK辅助绕组供电电路包括；
变压器T3，所述变压器T3的输入端与所述EMI电路连接，且其线圈依次设有电阻R56以及二极管D12，所述二极管D12通过电容C22接地，所述二极管D12还与三极管Q10的集电极连接，还通过电阻R60与所述三极管Q10的基极连接，所述三极管Q10的发射极经电容C24接地，所述电容C24还通过二极管Z4与其基极连接，所述电容C24还通过二极管D11给所述三动力供电选择电路供电。
在一些实施例中，所述三动力供电选择电路包括；
光耦U4，所述光耦U4的发光端正极与所述变压器T3的线圈连接，负极接地，其集电极与三极管Q13的基极连接，光耦U4的发射极接地，所述三极管Q13的集电极有信号STB，发射极接地；
所述信号STB通过电阻R25与三极管Q4的集电极连接，还与所述三极管Q4的基极连接，发射极输出电压VCC。
在一些实施例中，所述控制单元U1的输出端与开关管Q8的D极连接，其G极接地，S极与所述变压器T3的输入端连接。
本申请有益效果为：
而本发明电路，采用三动力供电方式，包括高压启动电路，PFC辅助绕组供电，BUCK辅助绕助供电，再经过优选电路进行分析，集合三路供电能量，在电容容量较小的情况下，加速VCC电压的爬升，快速达到控制IC的启动最大值，从而打开开关电源，完成整个开关电源的启动过程。
鉴于以上情况，本申请所示的超低温启动电路，瞬态响应快，而且成本低，不需要另外添加运算放大器，电路简单，实现方便，短路功耗小，兼容性好，适合各种开关电源的启动应用。本申请电路，是通过优选电路，选择启动能量最高，电压最高的供电电路直接送到控制IC，完成整个开关电源的正常启动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例的方框结构示意图；
图2是本发明实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
请参照图1-2所示，一种非隔离拓扑低温启动电路，包括；
EMI电路001，所述EMI电路001用于接收市电；
PFC BUCK电路拓扑002，与所述EMI电路001连接；
输出电路003，与所述PFC BUCK电路拓扑002连接，用于输出电压给输出端；
（001-003）电路工作原理：接入市电后，电流经过滤波电感L1，L2,安规电容X1,X2进行EMI滤波后,然后进入整流桥BD1,然后经过PFC电感T1储能，再经过D2升压二极管和PFC功率管Q6,Q7进行PFC升压，接着流入大铝电解C1等储能滤波，然后经过BUCK降压电路，经过储能电感T3,功率开关管Q1,Q8进行PWM斩波降压后，送入到输出电路Q1功率管进行去纹波后，然后送给负载使用。
主控IC控制电路008，与所述PFC BUCK电路拓扑002，用于给其输出控制电压；
三动力供电选择电路007，与所述主控IC控制电路008连接，用于选择性给其供应开启电压；
PFC辅助绕组供电电路005，与所述三动力供电选择电路007连接，（005）PFC辅助绕组供电电路工作原理：在PFC变压器T1中多绕制出一个辅助绕组，然后经过C3,R20阻容降压，然后经过二极管D4,D6进行全波整流后，经过限流电阻R23进行限流分压后，送入到007电路中进行优选；
高压母线供电电路004，与所述三动力供电选择电路007连接，高压启动电路所示工作原理：通过启动电阻R12,R21,R31对PFC控制IC（U2)进行供电，贴片电容C14进行VCC滤波储能。与此同时，通过启动电阻R18,R11,R22对BUCK控制IC（U1）进行供电，贴片电容C11,C10进行VCC的滤波储能；
BUCK辅助绕组供电电路006，与所述三动力供电选择电路007连接，以使所述三动力供电选择电路007适用性的使用供电方式，BUCK辅助绕助供电电路工作原理：在BUCK变压器T3中多绕制出一个辅助绕组，然后经过R56,D12,C22整流滤波降压后，然后经过电阻R60,三极管Q10和稳压二极管Z4进行线性稳压后，经C24进行滤波后，经二极管D11送入到007电路中进行优选。
三动力供电选择电路工作原理：
该三动力优选电路，由STB控制点的电位来决定PFC和BUCK的供电电路供电时序，由谁来供电，是由007这个优选电路来决定。而007优选电路同时也受外来信号可编程控制，只要在DIM+和DIM-之前提供0-10V电压信号，就能控制PFC和BUCK的供电信号，从而达到最佳的启动时序配置。
当电源刚接通市电时，004电路马上投入工作状态，为BUCK控制IC(U1)供电，当达到IC启动最大值时，U1会开启PWM信号驱动功率管Q8进行工作，与此同时，PFC变压器T1也会感应出电信号，005电路投入工作，为PFC控制IC(U2)提供启动能量，当Q8刚开始工作瞬间时，BUCK变压器T3会感应出电信号，同时这个电信号给006供电电路提供启动能量，该能量通过优选电路007进行比较，如果感应能量足够大，Q5三极管会导通，同时切断004高压启动电流，主动权交给006电路来完成，与此同时005电路在启动瞬间也投入工作，以补充006电路的能量不足，以达到完全启动开关电源的目的。在这启动期间，所需要滤波电容都是贴片瓷片电容，不会受到环境温度的影响，低温特性良好，容量为4.7UF左右。由于采用的都是贴片瓷片电容，不会因为温度的变化而影响其电容容量，所以该电路在超低温工作环境下，还能正常工作，以完成能量的积累，以最终完成电源的正常启动，为后端的用电器提供相对应的能量支持。
具体的说，所述PFC辅助绕组供电电路005包括；
变压器T1，所述变压器T1增设有一线圈，所述线圈一端依次通过电容C3、电阻R20、二极管D6以及电阻R23与所述三动力供电选择电路007连接，所述电阻R20还通过二极管D4接地，所述线圈另一端亦接地。
具体的说，所述高压母线供电电路004包括；
依次与所述EMI电路001连接的电阻R12、电阻R21以及电阻R30，所述电阻R30与控制单元U2的VCC端连接；
还包括依次与所述变压器T1输出端连接的电阻R18、电阻R11、电阻R22以及电阻R27，所述电阻R27与控制单元U1的VCC端连接。
具体的说，所述BUCK辅助绕组供电电路006包括；
变压器T3，所述变压器T3的输入端与所述EMI电路001连接，且其线圈依次设有电阻R56以及二极管D12，所述二极管D12通过电容C22接地，所述二极管D12还与三极管Q10的集电极连接，还通过电阻R60与所述三极管Q10的基极连接，所述三极管Q10的发射极经电容C24接地，所述电容C24还通过二极管Z4与其基极连接，所述电容C24还通过二极管D11给所述三动力供电选择电路007供电。
具体的说，所述三动力供电选择电路007包括；
光耦U4，所述光耦U4的发光端正极与所述变压器T3的线圈连接，负极接地，其集电极与三极管Q13的基极连接，光耦U4的发射极接地，所述三极管Q13的集电极有信号STB，发射极接地；
所述信号STB通过电阻R25与三极管Q4的集电极连接，还与所述三极管Q4的基极连接，发射极输出电压VCC。
具体的说，所述控制单元U1的输出端与开关管Q8的D极连接，其G极接地，S极与所述变压器T3的输入端连接。
本申请的新型非隔离拓扑超低温启动电路，主要应用在非隔离开关电源拓扑启动电路领域，在原有的开关电源启动电路基础上作出了改良，使该开关电源能在超低温（-45℃环境以下）能正常启动，用电器正常工作。三动力供电，可靠性更高，实现成本更低，由于该发明专利所宣称的就是多种模式供电技术，不需要VCC铝电解滤波，只要小小的贴片电容，就能实现超低温启动技术。
同时，由于该线路采用多种供电方式，能有效减少VCC启动时储能电容的容量，所以在能实现超低温启动之余，还能节约成本，节省制造工时，而且该电路简单，操作难度小，能适应各种开关电源启动电路，基本上所有开关电源电路都可采用，有使用范围广的优点。
本申请采用三动力供电系统，主开关电源IC采用BP2628和BP2879控制的非隔离电路，利用PFC供电电路，高压启动电路，BUCK供电电路，然后通过选择电路，优选能量比较充足的供电电路对控制IC进行供电，特别在超低温环境（低于-45℃）时，通过优选原则，实现能量互补技术，以弥补VCC电容在低温状态时能量不足导致电源不能正常开机的问题。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请实施的范围，其他凡其原理和基本结构与本申请相同或近似的，均在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种非隔离拓扑低温启动电路，其特征在于，包括；
EMI电路（001），所述EMI电路（001）用于接收市电；
PFC BUCK电路拓扑（002），与所述EMI电路（001）连接；
输出电路（003），与所述PFC BUCK电路拓扑（002）连接，用于输出电压给输出端；
主控IC控制电路（008），与所述PFC BUCK电路拓扑（002），用于给其输出控制电压；
三动力供电选择电路（007），与所述主控IC控制电路（008）连接，用于选择性给其供应开启电压；
PFC辅助绕组供电电路（005），与所述三动力供电选择电路（007）连接；
高压母线供电电路（004），与所述三动力供电选择电路（007）连接；
BUCK辅助绕组供电电路（006），与所述三动力供电选择电路（007）连接，以使所述三动力供电选择电路（007）适用性的使用供电方式。
2.根据权利要求1所述的一种非隔离拓扑低温启动电路，其特征在于：所述PFC辅助绕组供电电路（005）包括；
变压器T1，所述变压器T1增设有一线圈，所述线圈一端依次通过电容C3、电阻R20、二极管D6以及电阻R23与所述三动力供电选择电路（007）连接，所述电阻R20还通过二极管D4接地，所述线圈另一端亦接地。
3.根据权利要求2所述的一种非隔离拓扑低温启动电路，其特征在于：所述高压母线供电电路（004）包括；
依次与所述EMI电路（001）连接的电阻R12、电阻R21以及电阻R30，所述电阻R30与控制单元U2的VCC端连接；
还包括依次与所述变压器T1输出端连接的电阻R18、电阻R11、电阻R22以及电阻R27，所述电阻R27与控制单元U1的VCC端连接。
4.根据权利要求3所述的一种非隔离拓扑低温启动电路，其特征在于：所述BUCK辅助绕组供电电路（006）包括；
变压器T3，所述变压器T3的输入端与所述EMI电路（001）连接，且其线圈依次设有电阻R56以及二极管D12，所述二极管D12通过电容C22接地，所述二极管D12还与三极管Q10的集电极连接，还通过电阻R60与所述三极管Q10的基极连接，所述三极管Q10的发射极经电容C24接地，所述电容C24还通过二极管Z4与其基极连接，所述电容C24还通过二极管D11给所述三动力供电选择电路（007）供电。
5.根据权利要求4所述的一种非隔离拓扑低温启动电路，其特征在于：所述三动力供电选择电路（007）包括；
光耦U4，所述光耦U4的发光端正极与所述变压器T3的线圈连接，负极接地，其集电极与三极管Q13的基极连接，光耦U4的发射极接地，所述三极管Q13的集电极有信号STB，发射极接地；
所述信号STB通过电阻R25与三极管Q4的集电极连接，还与所述三极管Q4的基极连接，发射极输出电压VCC。
6.根据权利要求5所述的一种非隔离拓扑低温启动电路，其特征在于：所述控制单元U1的输出端与开关管Q8的D极连接，其G极接地，S极与所述变压器T3的输入端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311407063.4A CN117134604A (zh) | 2023-10-27 | 2023-10-27 | 一种非隔离拓扑低温启动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311407063.4A CN117134604A (zh) | 2023-10-27 | 2023-10-27 | 一种非隔离拓扑低温启动电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117134604A true CN117134604A (zh) | 2023-11-28 |
Family
ID=88851243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311407063.4A Pending CN117134604A (zh) | 2023-10-27 | 2023-10-27 | 一种非隔离拓扑低温启动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117134604A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103296876A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-11 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种降压式pfc的控制方法 |
| CN116406053A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 广东东菱电源科技有限公司 | 一种非隔离拓扑去余辉电路 |
-
2023
- 2023-10-27 CN CN202311407063.4A patent/CN117134604A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103296876A (zh) * | 2013-05-31 | 2013-09-11 | 广州金升阳科技有限公司 | 一种降压式pfc的控制方法 |
| CN116406053A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-07 | 广东东菱电源科技有限公司 | 一种非隔离拓扑去余辉电路 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101674025B (zh) | 一种市电和电池双路供电的多路输出辅助开关电源 | |
| CN103458557A (zh) | 一种led驱动控制电路及led灯具 | |
| EP2709236B1 (en) | Uninterrupted power supply circuit and control method therefor | |
| CN103179731A (zh) | 一种led驱动电路及led灯具 | |
| CN103683949B (zh) | 开关电源装置 | |
| CN111509825A (zh) | 45w宽频带电压自适应pps超级快充移动电源结构 | |
| CN209448724U (zh) | 一种单火线开关取电电路及单火线开关 | |
| CN105207347A (zh) | 一种不间断供电的多输出电源 | |
| CN211720263U (zh) | 智能开关、无线控制装置与供电控制系统 | |
| CN202455626U (zh) | 一种led射灯驱动电源 | |
| CN103094975A (zh) | 一种蓄电池充电电路及led灯具 | |
| CN117134604A (zh) | 一种非隔离拓扑低温启动电路 | |
| CN111538268B (zh) | 单火取电智能开关、无线控制装置与供电控制系统 | |
| CN211880659U (zh) | 超低功耗单火线取电电路及iot灯控开关 | |
| WO2021047387A1 (zh) | 用于供电的buck拓扑电路 | |
| CN215529376U (zh) | 一种无频闪感应驱动电路及大功率led灯 | |
| CN214045434U (zh) | 一种具备稳压控制的电源电路 | |
| CN211062443U (zh) | 一种模组背光控制电路及电视机 | |
| CN113645735A (zh) | 一种低功耗的恒流启动led驱动电源 | |
| CN213906560U (zh) | 一种低待机功耗开关电源启动电路 | |
| CN205546121U (zh) | 一种防闪烁的led驱动电路 | |
| CN219145675U (zh) | 一种兼容市电和镇流器输入的led电源电路 | |
| CN220440418U (zh) | 自动转换开关电路及其电子设备 | |
| CN215420856U (zh) | Led驱动装置和照明系统 | |
| CN217283476U (zh) | 一种照明电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |