CN202364112U - 一种开关电源控制芯片的启动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种开关电源控制芯片的启动电路，包括主控芯片，其输入端分别与恒流源电路、辅助线圈供电电路的输出端相连，其输出端与主功率开关相连，辅助线圈供电电路通过关断控制电路与恒流源电路的输入端相连。本实用新型采用恒流源电路替代了传统的启动电阻，没有严重的功耗，可以设计较大的充电电流，实现电源的快速启动。在对主控芯片进行供电时，输入电压的变化对充电电流无影响，在电源工作后，通过对辅助线圈L提供电压的检测，关断控制电路关闭恒流源电路，以降低功耗。本实用新型电路简单，器件少，电源工作启动时间短，电源工作后启动电路无损耗，高效，可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及开关电源领域，尤其是一种开关电源控制芯片的启动电路。
背景技术
在开关电源的设计中，控制电路主芯片的供电由主电路工作后的辅助线圈提供，而在主电路稳定工作之前，必须直接从输入端提供一个启动电流给主芯片。比如，传统的UC384X芯片使用的是大功率电阻直接从电源输入端的正极降压限流以提供启动电流，这种电路带来的问题是大功率电阻发热严重，电源工作后启动电路仍然消耗功率。此外，在输入电压范围比较宽时，启动充电的时间会有很大的差异，当输入电压很低时，启动时间可能达到5S以上。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种启动时间短、在电源工作后能够自动切断启动线路、功耗低的开关电源控制芯片的启动电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种开关电源控制芯片的启动电路，包括主控芯片，其输入端分别与恒流源电路、辅助线圈供电电路的输出端相连，其输出端与主功率开关相连，辅助线圈供电电路通过关断控制电路与恒流源电路的输入端相连。
由上述技术方案可知，本实用新型采用恒流源电路替代了传统的启动电阻，没有严重的功耗，可以设计较大的充电电流，实现电源的快速启动。在对主控芯片进行供电时，输入电压的变化对充电电流无影响，在电源工作后，通过对辅助线圈L提供电压的检测，关断控制电路关闭恒流源电路，以降低功耗。本实用新型电路简单，器件少，电源工作启动时间短，电源工作后启动电路无损耗，高效，可靠。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
一种开关电源控制芯片的启动电路，包括主控芯片1，其输入端分别与恒流源电路2、辅助线圈供电电路3的输出端相连，其输出端与主功率开关相连，辅助线圈供电电路3通过关断控制电路4与恒流源电路2的输入端相连。所述的辅助线圈供电电路3的输出端与延时电路5的输入端相连，延时电路5的输出端与关断控制电路4的输入端相连，关断控制电路4的输出端与恒流源电路2的输入端相连，如图1所示。所述的主控芯片1为UC384X芯片或L6599芯片，也可以采用其他开关电源控制芯片。
如图2所示，所述的恒流源电路2由三极管Q1、电阻R1和二极管D1、D2组成，三极管Q1的基极分别与电阻R2的一端、二极管D1的阳极相连，电阻R2的另一端、三极管Q1的集电极接外接电源，三极管Q1的发射极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接主控芯片1的输入引脚，二极管D1的阴极与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极分别与储能电容C1和主控芯片1的输入引脚相连，储能电容C1并接在主控芯片1上。采用恒流源电路2，使输入电压的变化对启动充电电流无影响，避免出现传统启动电阻那样严重的功耗问题，可以设计较大的充电电流，实现开关电源的快速启动。
如图2所示，所述的辅助线圈供电电路3由电阻R3、R4、二极管D3、D4和辅助线圈L组成，电阻R3的一端接主控芯片1的输入引脚，电阻R3的另一端与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极分别与二极管D4的阳极、辅助线圈L的一端相连，二极管D4与电阻R4串联，串联后的二极管D4、电阻R4与辅助线圈L并联，辅助线圈L与主电路功率变换线圈相耦合。辅助线圈供电电路3的输出端与稳压二极管ZD1的阴极相连，稳压二极管ZD1的阳极与延时电路5的输入端相连。
如图2所示，所述的延时电路5由电阻R6和电容C2组成，所述的关断控制电路4采用三极管Q2，三极管Q2的基极分别与电阻R5、R6相连，电阻R5、R6的另一端分别与电容C2相连，三极管Q2的集电极接恒流源电路2的输入端，三极管Q2的发射极接地。通过此延时电路5，可使关断控制电路4单个工作周期较长，避免恒流源电路2在被关断控制电路4关断后立刻恢复恒流充电，可保证恒流源电路2在开关电源工作异常时，也不会处于长期工作状态。关断控制电路4可在辅助线圈供电电路3正常供电后，切断恒流源电路2。
以下结合图1、2对本实用新型作进一步的说明。
恒流源电路2在外接电源接通时，输入电压通过电阻R2加到三极管Q1的基极，使三极管Q1导通，产生电流向储能电容C1充电，此电流在电阻R1上产生电压U1，U1=I1×R1，由于有二极管D1、D2钳位在三极管Q1的基极和电阻R1的下端，电压被限制在1.4V以下，故充电电流I1=1.4-0.7/R1，可计算出储能电容C1充电到主控芯片1工作电压的时间t=U×C/I。当储能电容C1的电压逐渐上升至主控芯片1的工作电压后，主控芯片1开始工作，对主控芯片1的供电将由辅助线圈供电电路3提供，同时辅助线圈供电电路3利用三极管Q2将恒流源电路2切断。对储能电容C1充电的时间与设计的恒流参数有关，而与输入电压无关。
当储能电容C1的电压达到主控芯片1的工作电压后，主控芯片1工作，主控芯片1启动后，主控芯片1输出控制信号至主功率开关，开关电源有输出，同时主电路的辅助线圈L也有电压输出，辅助线圈L通过二极管D3、电阻R3给储能电容C1和主控芯片1供电；同时辅助线圈L通过二极管D4、电阻R4，再经过稳压二极管ZD1对电容C2充电，并经过电阻R6，控制三极管Q2的导通，进而产生下拉电流，将原来输入电压通过电阻R2提供给三极管Q1的基极电流短路到地，使三极管Q1的基极电流变为0，从而使三极管Q1截止，达到关断恒流源电路2的目的。稳压二极管ZD1用于检测辅助线圈L的输出电压是否达到主控芯片1工作的额定值，若辅助线圈L的输出电压没有达到主控芯片1工作的额定值，则由恒流源电路2继续对主控芯片1供电；若辅助线圈L的输出电压达到了主控芯片1工作的额定值，则关断控制电路4切断恒流源电路2。
Claims (7)
1.一种开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：包括主控芯片（1），其输入端分别与恒流源电路（2）、辅助线圈供电电路（3）的输出端相连，其输出端与主功率开关相连，辅助线圈供电电路（3）通过关断控制电路（4）与恒流源电路（2）的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：所述的辅助线圈供电电路（3）的输出端与延时电路（5）的输入端相连，延时电路（5）的输出端与关断控制电路（4）的输入端相连，关断控制电路（4）的输出端与恒流源电路（2）的输入端相连。
3.根据权利要求1所述的开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：所述的恒流源电路（2）由三极管Q1、电阻R1和二极管D1、D2组成，三极管Q1的基极分别与电阻R2的一端、二极管D1的阳极相连，电阻R2的另一端、三极管Q1的集电极接外接电源，三极管Q1的发射极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端接主控芯片（1）的输入引脚，二极管D1的阴极与二极管D2的阳极相连,二极管D2的阴极分别与储能电容C1和主控芯片（1）的输入引脚相连，储能电容C1并接在主控芯片（1）上。
4.根据权利要求1所述的开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：所述的辅助线圈供电电路（3）由电阻R3、R4、二极管D3、D4和辅助线圈L组成，电阻R3的一端接主控芯片（1）的输入引脚，电阻R3的另一端与二极管D3的阴极相连，二极管D3的阳极分别与二极管D4的阳极、辅助线圈L的一端相连，二极管D4与电阻R4串联，串联后的二极管D4、电阻R4与辅助线圈L并联。
5.根据权利要求1所述的开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：所述的主控芯片（1）为UC384X芯片或L6599芯片。
6.根据权利要求2所述的开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：所述的辅助线圈供电电路（3）的输出端与稳压二极管ZD1的阴极相连，稳压二极管ZD1的阳极与延时电路（5）的输入端相连。
7.根据权利要求2所述的开关电源控制芯片的启动电路，其特征在于：所述的延时电路（5）由电阻R6和电容C2组成，所述的关断控制电路（4）采用三极管Q2，三极管Q2的基极分别与电阻R5、R6相连，电阻R5、R6的另一端分别与电容C2相连，三极管Q2的集电极接恒流源电路（2）的输入端，三极管Q2的发射极接地。
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