CN202043032U - 一种开关电源微功耗启动电路 - Google Patents

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李国平
丁晓鸿
刘国强
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Abstract

本实用新型适用于电源电路领域，尤其涉及一种开关电源微功耗启动电路。在本实用新型中，利用稳压管可以在微安级工作电流工作的特性，选用可以在微安级工作电流工作的微功耗的比较器U1，使欠压保护电路和启动电路在欠压时和电路工作正常后维持在微功耗状态，只在启动瞬间有足够功率输出，保证电路正常启动，因此可以选择中小功率的启动MOS管V20，从而减小启动电路的体积和功耗，解决开关电源在输入高电压时启动电路功耗大散热难的问题，满足对启动电路低功耗的要求，从而提高开关电源效率，并易于使开关电源小型化。

Description

一种开关电源微功耗启动电路
技术领域
本实用新型属于电源电路领域，尤其涉及一种开关电源微功耗启动电路。
背景技术
开关电源启动电路常用方式是使用充电电容器，缺点是不易减小体积。
图1示出了另一种开关电源启动电路的电路结构，该开关电源启动电路包括变压器TA、二极管D1、电容C1、MOS管V1、PWM控制器、三极管V2、稳压管ZD1和电阻R1，其中，三极管V2、稳压管ZD1和电阻R1构成启动电路，提供启动电压Von，使PWM控制器启动工作，之后由变压器TA的第二初级绕组、二极管D1和电容C1构成辅助供电电路，提供开关电源启动电路正常工作的供电电源Vcc。该Vcc高于Von，使三极管V2发射结反向，关断三极管V2，降低三极管V2功耗。上述电路在中低输入电压或对启动电路功耗指标要求不高时较适用。
但是，在高输入电压时，上述电路存在较大的缺陷，当输入电压从低向高增加时，启动电路的三极管V2一直工作。在整个电路输出正常后，辅助供电电路工作才会正常，此时三极管V2才会关断。假设电路最低正常工作电压为1000V，PWM控制器工作电流为10mA，则三极管V2关断前，启动电路最大功耗大约为10W，此功耗集中在三极管V2上，并一直存在。所以对高输入电压的中小功率开关电源电路，如此大的启动功耗带来许多问题无法克服，比如启动电路散热难，产品无法小型化等。而当要求小功率开关电源高效率时，一般启动电路功耗可能大到对效率指标产生不利影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种开关电源微功耗启动电路，旨在解决现在的开关电源在输入电压高时存在启动电路功耗大、散热难，产品无法小型化的问题，以及启动电路影响小功率开关电源效率的问题。
本实用新型是这样实现的，一种开关电源微功耗启动电路，包括PWM控制器，所述开关电源微功耗启动电路还包括：
启动电路和欠压保护电路；
其中，所述启动电路包括：
电压控制型MOS管V20、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD10、二极管D2和电阻R10；
所述电阻R10的第一端和MOS管V20的漏极同时接电源，所述电阻R10的第二端接稳压管ZD10的阴极，所述稳压管ZD10的阳极接地，所述MOS管V20的栅极接稳压管ZD10的阴极，所述MOS管V20的源极接二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极接所述PWM控制器的电源端；
其中，所述欠压保护电路包括：
可在微安级工作电流工作的微功耗比较器U1、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5；
所述微功耗比较器U1的同相输入端通过电阻R2接电源，所述微功耗比较器U1的同相输入端通过电阻R3接地，所述微功耗比较器U1的反相输入端通过电阻R4接电源，微功耗比较器U1的反相输入端接所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2的阴极，所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2的阳极接地，所述微功耗比较器U1的电源端一路接所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3的阴极，所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3的阳极接地，所述微功耗比较器U1的电源端另一路通过电阻R5接电源，所述微功耗比较器U1的接地端接地，所述微功耗比较器U1的输出端接所述MOS管V20的栅极。
在本实用新型中，利用稳压管可以在微安级工作电流工作的特性，选用可以在微安级工作电流工作的微功耗的比较器U1，使欠压保护电路和启动电路在欠压时和电路工作正常后维持在微功耗状态，只在启动瞬间有足够功率输出，保证电路正常启动，因此可以选择中小功率的启动MOS管V20，从而减小启动电路的体积和功耗，解决开关电源在输入高电压时启动电路功耗大散热难的问题，满足对启动电路低功耗的要求，从而提高开关电源效率，并易于使开关电源小型化。
附图说明
图1是现有开关电源启动电路的电路图；
图2是本实用新型实施例提供的开关电源微功耗启动电路的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
图2示出了本实用新型实施例提供的开关电源微功耗启动电路的电路结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，详述如下。
开关电源微功耗启动电路包括PWM控制器，开关电源微功耗启动电路还包括：
启动电路100和欠压保护电路200；
其中，启动电路100包括：
电压控制型MOS管V20、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD10、二极管D2和电阻R10；
电阻R10的第一端和MOS管V20的漏极同时接电源，电阻R10的第二端接稳压管ZD10的阴极，稳压管ZD10的阳极接地，MOS管V20的栅极接稳压管ZD10的阴极，MOS管V20的源极接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接PWM控制器的电源端；
其中，欠压保护电路200包括：
可在微安级工作电流工作的微功耗比较器U1、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5；
微功耗比较器U1的同相输入端通过电阻R2接电源，微功耗比较器U1的同相输入端通过电阻R3接地，微功耗比较器U1的反相输入端通过电阻R4接电源，微功耗比较器U1的反相输入端接可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2的阴极，可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2的阳极接地，微功耗比较器U1的电源端一路接可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3的阴极，可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3的阳极接地，微功耗比较器U1的电源端另一路通过电阻R5接电源，微功耗比较器U1的接地端接地，微功耗比较器U1的输出端接MOS管V20的栅极。
作为本实用新型一实施例，微功耗比较器U1采用型号为PLV3701的比较器。
作为本实用新型一实施例，微功耗比较器U1采用型号为PLV3401的比较器。
开关电源微功耗启动电路的工作原理为：
在输入电压Vin低于电路开启电压时，微功耗比较器U1输出低电平到MOS管V20，MOS管V20栅极电压被拉低，MOS管V20不导通，MOS管V20的源极无电压输出，不对PWM控制器供电，电路不启动；在输入电压Vin高于开启电压时，使微功耗比较器U1输出高电平，并高于稳压管ZD10的稳压值和MOS管V20的栅极开启电压，MOS管V20导通，输出启动电压，PWM控制器主电路启动工作。
在本实用新型实施例中，利用稳压管可以在微安级工作电流工作的特性，选用可以在微安级工作电流工作的微功耗的比较器U1，使欠压保护电路和启动电路在欠压时和电路工作正常后维持在微功耗状态，只在启动瞬间有足够功率输出，保证电路正常启动，因此可以选择中小功率的启动MOS管V20，从而减小启动电路的体积和功耗，解决开关电源在输入高电压时启动电路功耗大散热难的问题，满足对启动电路低功耗的要求，从而提高效率，并易于使开关电源小型化。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种开关电源微功耗启动电路，包括PWM控制器，其特征在于，所述开关电源微功耗启动电路还包括：
启动电路和欠压保护电路；
其中，所述启动电路包括：
电压控制型MOS管V20、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD10、二极管D2和电阻R10；
所述电阻R10的第一端和MOS管V20的漏极同时接电源，所述电阻R10的第二端接稳压管ZD10的阴极，所述稳压管ZD10的阳极接地，所述MOS管V20的栅极接稳压管ZD10的阴极，所述MOS管V20的源极接二极管D2的阳极，所述二极管D2的阴极接所述PWM控制器的电源端；
其中，所述欠压保护电路包括：
可在微安级工作电流工作的微功耗比较器U1、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2、可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5；
所述微功耗比较器U1的同相输入端通过电阻R2接电源，所述微功耗比较器U1的同相输入端通过电阻R3接地，所述微功耗比较器U1的反相输入端通过电阻R4接电源，所述微功耗比较器U1的反相输入端接所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2的阴极，所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD2的阳极接地，所述微功耗比较器U1的电源端一路接所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3的阴极，所述可在微安级工作电流工作的稳压管ZD3的阳极接地，所述微功耗比较器U1的电源端另一路通过电阻R5接电源，所述微功耗比较器U1的接地端接地，所述微功耗比较器U1的输出端接所述MOS管V20的栅极。
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