CN203734520U - 开关电源的启动电路及开关电源 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种开关电源的启动电路及具有该启动电路的开关电源，该启动电路包括电压取样电路和启动电压产生电路，其中，所述电压取样电路的输入端与开关电源的输出端连接，所述电压取样电路的电压取样端分别与所述开关电源的电压检测端子和所述启动电压产生电路的输出端连接，所述电压取样电路的控制端与所述启动电压产生电路的输入端连接，所述电压取样电路的控制端控制所述启动电压产生电路的开启；所述启动电压产生电路的电源端与外部电源连接。该启动电路能够在该开关电源开始工作时为该开关电源的电压检测端子提供一启动电压，从而使得该开关电源能够正常启动工作。

Description

开关电源的启动电路及开关电源
技术领域
本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种开关电源的启动电路及具有该启动电路的开关电源。 
背景技术
开关电源是利用现代电力电子技术，控制开关晶体管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。 
目前，开关电源产品已广泛应用于LED照明、液晶显示、数码设备、工业自动化控制、通讯设备、电力设备、医疗设备、工控设备以及军工设备等领域。 
Boost升压电路是一种常用的开关电源电路。参照图1，图1为一种基于AP3041的开关电源电路的原理示意图，其中，芯片AP3041的OV端子分别连接电阻R1和R2，且电阻R2的另一端接地，电阻R1的另一端连接该开关电源电路的输出端；该开关电源电路的输入端Vi依次经过电感L1和二极管D1连接至该开关电源电路的输出端；芯片AP3041实时检测OV端子的输入电压，当该电压小于0.3V或大于2.25V时，芯片AP3041不工作。 
设该开关电源的输出电压为Vo，则Vo与R1、R2的关系如下式： 
0.3 < V o R 1 R 1 + R 2 < 2.25
即： 
0.44 V o - 1 < R 1 R 2 < 3.33 V o - 1
对于需要输出高电压的开关电源电路来说，该开关电源电路的输出电压Vo越高，则R1与R2的比值越大。当该开关电源电路开始工作时，该开关电源电路的输入电压Vi经电感L1和二极管D1后加压至R1和R2，因此可能使芯片AP3041的OV端子的输入电压小于0.3V，因此芯片AP3041不能正常工作，从而导致该开关电源电路无法正常启动工作。 
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种开关电源的启动电路及具有该启动电路的开关电源，旨在使得该开关电源能够正常启动工作。 
为了实现上述目的，本实用新型提供一种开关电源的启动电路，包括电压取样电路和启动电压产生电路，其中，所述电压取样电路的输入端与开关电源的输出端连接，所述电压取样电路的电压取样端分别与所述开关电源的电压检测端子和所述启动电压产生电路的输出端连接，所述电压取样电路的控制端与所述启动电压产生电路的输入端连接，所述电压取样电路的控制端控制所述启动电压产生电路的开启；所述启动电压产生电路的电源端与外部电源连接。 
优选地，所述电压取样电路包括第一电阻、第二电阻和NPN型三极管；所述第一电阻一端与所述开关电源的输出端连接，另一端与所述NPN型三极管的基极连接；所述NPN型三极管的集电极与所述启动电压产生电路的输入端连接，发射极分别与所述开关电源的电压检测端子、所述启动电压产生电路的输出端和所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端接地。 
优选地，所述启动电压产生电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、PNP型三极管和二极管，其中，所述第三电阻一端与所述电压取样电路的控制端连接，另一端与所述PNP型三极管的基极连接；所述PNP型三极管的发射极与所述外部电源连接，集电极与所述第四电阻一端连接；所述第四电阻另一端分别与所述二极管的阳极和所述第五电阻一端连接；所述第五电阻另一端接地；所述二极管的阴极与所述电压取样电路的电压取样端连接。 
本实用新型还提供一种开关电源，包括输出端、电压检测端子和启动电路，所述启动电路包括电压取样电路和启动电压产生电路，其中，所述电压取样电路的输入端与开关电源的输出端连接，所述电压取样电路的电压取样端分别与所述开关电源的电压检测端子和所述启动电压产生电路的输出端连接，所述电压取样电路的控制端与所述启动电压产生电路的输入端连接，所述电压取样电路的控制端控制所述启动电压产生电路的开启；所述启动电压产生电路的电源端与外部电源连接。 
优选地，所述开关电源包括AP3041型芯片，所述AP3041型芯片的输出 电压保护端子为所述开关电源的电压检测端子。 
本实用新型提供的开关电源的启动电路包括电压取样电路和启动电压产生电路，其中，电压取样电路的输入端与开关电源的输出端连接，电压取样端分别与开关电源的电压检测端子和启动电压产生电路的输出端连接，控制端与启动电压产生电路的输入端连接，电压取样电路的控制端控制启动电压产生电路的开启；启动电压产生电路的电源端与外部电源连接。该启动电路能够在该开关电源开始工作时为该开关电源的电压检测端子提供一启动电压，从而使得该开关电源能够正常启动工作。 
附图说明
图1为一种基于AP3041的开关电源电路的原理示意图； 
图2为本实用新型开关电源的启动电路的原理示意图。 
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。 
具体实施方式
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。 
参照图2，图2为本实用新型开关电源的启动电路的原理示意图。 
本实施例提供一种开关电源，该开关电源包括输出端Vout、电压检测端子Vdet和启动电路，该启动电路包括电压取样电路10和启动电压产生电路20，其中，电压取样电路10的输入端与开关电源的输出端Vout连接，电压取样电路10的电压取样端分别与开关电源的电压检测端子Vdet和启动电压产生电路20的输出端连接，电压取样电路10的控制端与启动电压产生电路20的输入端连接，电压取样电路10的控制端控制启动电压产生电路20的开启；启动电压产生电路20的电源端与外部电源VAUX连接。 
具体地，电压取样电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2和NPN型三极管Q1；第一电阻R1一端与开关电源的输出端Vout连接，另一端与NPN 型三极管Q1的基极连接；NPN型三极管Q1的集电极与启动电压产生电路20的输入端连接，发射极分别与开关电源的电压检测端子Vdet、启动电压产生电路20的输出端和第二电阻R2的一端连接；第二电阻R2的另一端接地。 
具体地，启动电压产生电路20包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、PNP型三极管Q2和二极管D1，其中，第三电阻R3一端与电压取样电路10的控制端连接，另一端与PNP型三极管Q2的基极连接；PNP型三极管Q2的发射极与外部电源VAUX连接，集电极与第四电阻R4一端连接；第四电阻R4另一端分别与二极管D1的阳极和第五电阻R5一端连接；第五电阻R5另一端接地；二极管D1的阴极与电压取样电路10的电压取样端连接。 
上述开关电源为一升压电路，且该开关电源包括一用于防止输出端Vout输出过压的保护端子，即电压检测端子Vdet。 
该开关电源设有最低电压阈值和最高电压阈值，当上述电压检测端子Vdet处的电压小于最低电压阈值或大于最高电压阈值时，该开关电源不工作。 
本实施例中，上述开关电源包括AP3041型芯片，AP3041型芯片的输出电压保护端子即为该开关电源的电压检测端子Vdet。应当说明的是，在其他实施例中，也可以采用其他类型的芯片，只要包括与本实施例中类似的电压检测端子Vdet即可。 
请再次参照图1，当将本实施例提供的启动电路应用于图1所示的开关电源时，本实施例中的开关电源的电压检测端子Vdet即为图1中的AP3041型芯片的OV端子，本实施例中的开关电源的输出端Vout即为图1中的输出端Vo，本实施例中的第一电阻R1相当于图1中的电阻R1，本实施例中的第二电阻R2相当于图1中的电阻R2。因此，本实施例提供的开关电源的电压检测端子Vdet仍具有图1中的AP3041型芯片的OV端子的所有功能，如过压保护功能等。 
对于采用AP3041型芯片的开关电源来说，其最低电压阈值为0.3V，最高电压阈值为2.25V，即当该开关电源的电压检测端子Vdet处的电压小于0.3V或大于2.25V时，该开关电源不工作。 
上述外部电源VAUX的输出电压可根据实际需要进行设置，只要能保证在NPN型三极管Q1导通的情况下，使得PNP型三极管Q2导通，且保证上述启动电压产生电路20的输出端电压大于最低电压阈值且小于最高电压阈值 即可。 
应当说明的是，本实施例提供的开关电源的启动电路尤其适用于需要输出高电压的开关电源中，此时第一电阻R1和第二电阻R2之间的电阻比值较大。 
本实施例提供的开关电源的启动电路的工作原理具体描述如下： 
当该开关电源的输入端（图中未标示）没有输入电压时，该开关电源的输出端Vout没有电压输出，所以NPN型三极管Q1截止，因此PNP型三极管Q2截止，该启动电路不工作。 
当该开关电源的输入端有输入电压时，则在该开关电源的输出端Vout有电压输出，当输出端Vout的电压达到一定值时，使得NPN型三极管Q1导通。但是，由于第一电阻R1和第二电阻R2的电阻比值较大，此时由该开关电源的输出端Vout经第一电阻R1和NPN型三极管Q1的BE结分压后得到的电压取样端处的电压小于0.3V，即此时AP3041型芯片还不能正常工作。 
当NPN型三极管Q1导通后，PNP型三极管Q2也导通，通过设置相应的第四电阻R4和第五电阻R5的阻值，使得第五电阻R5的两端电压大于1V，由于二极管D1的压降为0.7V，因此，经过二极管D1降压后，使得启动电压产生电路20的电压取样端的电压大于0.3V，从而使得该开关电源启动工作。 
当该开关电源启动工作后，其输出端Vout的电压逐渐升高，直至使得该开关电源的电压取样端的电压大于1V时，此时二极管D1截止，即该启动电路不会干扰该开关电源的工作。 
本实用新型提供的开关电源包括启动电路，该启动电路包括电压取样电路10和启动电压产生电路20，其中，电压取样电路10的输入端与开关电源的输出端Vout连接，电压取样端分别与开关电源的电压检测端子Vdet和启动电压产生电路20的输出端连接，控制端与启动电压产生电路20的输入端连接，电压取样电路10的控制端控制启动电压产生电路20的开启；启动电压产生电路20的电源端与外部电源VAUX连接。该启动电路能够在该开关电源开始工作时为该开关电源的电压检测端子Vdet提供一启动电压，从而使得该开关电源能够正常启动工作。 
本实用新型还提供一种开关电源的启动电路，该启动电路包括电压取样 电路10和启动电压产生电路20，其中，电压取样电路10的输入端与开关电源的输出端Vout连接，电压取样电路10的电压取样端分别与开关电源的电压检测端子Vdet和启动电压产生电路20的输出端连接，电压取样电路10的控制端与启动电压产生电路20的输入端连接，电压取样电路10的控制端控制启动电压产生电路20的开启；启动电压产生电路20的电源端与外部电源VAUX连接。 
本实用新型提供的开关电源的启动电路包括电压取样电路10和启动电压产生电路20，其中，电压取样电路10的输入端与开关电源的输出端Vout连接，电压取样端分别与开关电源的电压检测端子Vdet和启动电压产生电路20的输出端连接，控制端与启动电压产生电路20的输入端连接，电压取样电路10的控制端控制启动电压产生电路20的开启；启动电压产生电路20的电源端与外部电源VAUX连接。该启动电路能够在该开关电源开始工作时为该开关电源的电压检测端子Vdet提供一启动电压，从而使得该开关电源能够正常启动工作。 
具体地，电压取样电路10包括第一电阻R1、第二电阻R2和NPN型三极管Q1；第一电阻R1一端与开关电源的输出端Vout连接，另一端与NPN型三极管Q1的基极连接；NPN型三极管Q1的集电极与启动电压产生电路20的输入端连接，发射极分别与开关电源的电压检测端子Vdet、启动电压产生电路20的输出端和第二电阻R2的一端连接；第二电阻R2的另一端接地。 
具体地，启动电压产生电路20包括第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、PNP型三极管Q2和二极管D1，其中，第三电阻R3一端与电压取样电路10的控制端连接，另一端与PNP型三极管Q2的基极连接；PNP型三极管Q2的发射极与外部电源VAUX连接，集电极与第四电阻R4一端连接；第四电阻R4另一端分别与二极管D1的阳极和第五电阻R5一端连接；第五电阻R5另一端接地；二极管D1的阴极与电压取样电路10的电压取样端连接。 
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。 

Claims (7)

1.一种开关电源的启动电路，其特征在于，包括电压取样电路和启动电压产生电路，其中，所述电压取样电路的输入端与开关电源的输出端连接，所述电压取样电路的电压取样端分别与所述开关电源的电压检测端子和所述启动电压产生电路的输出端连接，所述电压取样电路的控制端与所述启动电压产生电路的输入端连接，所述电压取样电路的控制端控制所述启动电压产生电路的开启；所述启动电压产生电路的电源端与外部电源连接。
2.如权利要求1所述的开关电源的启动电路，其特征在于，所述电压取样电路包括第一电阻、第二电阻和NPN型三极管；所述第一电阻一端与所述开关电源的输出端连接，另一端与所述NPN型三极管的基极连接；所述NPN型三极管的集电极与所述启动电压产生电路的输入端连接，发射极分别与所述开关电源的电压检测端子、所述启动电压产生电路的输出端和所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端接地。
3.如权利要求1所述的开关电源的启动电路，其特征在于，所述启动电压产生电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、PNP型三极管和二极管，其中，
所述第三电阻一端与所述电压取样电路的控制端连接，另一端与所述PNP型三极管的基极连接；所述PNP型三极管的发射极与所述外部电源连接，集电极与所述第四电阻一端连接；所述第四电阻另一端分别与所述二极管的阳极和所述第五电阻一端连接；所述第五电阻另一端接地；所述二极管的阴极与所述电压取样电路的电压取样端连接。
4.一种开关电源，包括输出端和电压检测端子，其特征在于，还包括启动电路，所述启动电路包括电压取样电路和启动电压产生电路，其中，所述电压取样电路的输入端与开关电源的输出端连接，所述电压取样电路的电压取样端分别与所述开关电源的电压检测端子和所述启动电压产生电路的输出端连接，所述电压取样电路的控制端与所述启动电压产生电路的输入端连接，所述电压取样电路的控制端控制所述启动电压产生电路的开启；所述启动电压产生电路的电源端与外部电源连接。
5.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述电压取样电路包括第一电阻、第二电阻和NPN型三极管；所述第一电阻一端与所述开关电源的输出端连接，另一端与所述NPN型三极管的基极连接；所述NPN型三极管的集电极与所述启动电压产生电路的输入端连接，发射极分别与所述开关电源的电压检测端子、所述启动电压产生电路的输出端和所述第二电阻的一端连接；所述第二电阻的另一端接地。
6.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述启动电压产生电路包括第三电阻、第四电阻、第五电阻、PNP型三极管和二极管，其中，
所述第三电阻一端与所述电压取样电路的控制端连接，另一端与所述PNP型三极管的基极连接；所述PNP型三极管的发射极与所述外部电源连接，集电极与所述第四电阻一端连接；所述第四电阻另一端分别与所述二极管的阳极和所述第五电阻一端连接；所述第五电阻另一端接地；所述二极管的阴极与所述电压取样电路的电压取样端连接。
7.如权利要求4所述的开关电源，其特征在于，所述开关电源包括AP3041型芯片，所述AP3041型芯片的输出电压保护端子为所述开关电源的电压检测端子。
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