CN204216781U - 一种开关电源启动电路 - Google Patents

Abstract

一种开关电源启动电路，涉及启动电路技术领域，其电路包括：开关管Q2，其第一端经启动电阻R4接到直流电源Vdc，其第二端接控制芯片U1的电源端VCC；给开关管Q2的控制端与第二端之间提供启动电压，则开关管Q2导通，从而让直流电源Vdc为控制芯片U1提供启动电源，进而控制芯片U1驱动变压器T1，变压器T1的输出绕组N2输出，一方面进行所述的持续供电，另一方面使得开关管Q2的控制端与第二端之间不足以提供启动电压从而让开关管Q2截止，因此，启动电阻R4不再消耗电量，本实用新型的启动电路只需要使用一个高压开关管就能实现辅助电源（即开关电源）的启动，降低了系统成本。

Description

一种开关电源启动电路

技术领域

本实用新型涉及启动电路技术领域，特别是涉及一种开关电源启动电路。

背景技术

光伏逆变器辅助电源通常从逆变器母线电容取电，而光伏逆变器的输入电压范围一般很宽，对于三相光伏逆变器，输入电压范围一般为200V~1000V。对辅助电源而言，要保证在逆变正常工作前启动，其输入电压范围比光伏逆变器的输入电压范围还要宽，通常为180V~1100V。

对开关电源而言，通常要设置一个启动电阻，在电源未正常工作前，输入通过启动电阻为控制芯片供电，当电源正常工作后，通过辅助绕组为控制芯片供电，启动电阻不再起作用，但输入继续加到启动电阻上，仍会有电流流过启动电阻，将产生损耗，特别是在光伏应用领域，由于输入电压范围宽，为保证电压在低电压时能正常启动，启动电阻通常要取得足够小，这样启动电阻才能获得足够的启动电流而正常启动，当在高输入电压时，由于启动电阻较小，启动电阻的功耗将会很大。

专利号为ZL97109700.3的中国专利公开了低耗功率的电源供应器，其思路是在电源正常工作时通过使Q2导通来关闭Q1，而Q2在启动时处于断开状态，Q1和Q2均通过电阻连接到输入，在关断时，Q1和Q2均要承受输入电压，因此其耐药均要大于输入电压，Q1和Q2均要采用高压开关管。

专利号为201120460928.X的中国专利公开了一种开关电源控制芯片的启动电路，所示，其思路与上述专利类似，电源启动时，Q1处于闭合状态，Q2处于断开状态，电源正常工作后Q2处于闭合状态，而Q1处于断开状态，启动电阻不再消耗能量，其缺点也和上述专利类似，Q1直接连接到输入端，Q2通过R2连接到输入端，在Q1和Q2处于断开状态时，均要承受输入电压，均需要采用高压开关管，成本较高。

专利号为201220376824.5的中国专利公开了高压输入开关电源启动电路，其电路包括MOS管所在的支路，MOS管与限流电阻、启动电阻第一稳压二极管构成回路；第一稳压二极管还与第四二极管、第二稳压二极管、三极管构成支路。三极管的基极与第三稳压二极管第四电阻、第三电阻相连，第三电阻的另一端与第四二极管的负极相连，第三电阻两端并联有第五二极管，第五二极管的负极与第四电阻相连。第二稳压二极管两端并联有第一电容。在该电路的启动过程中通过MOS管和电阻为控制电路提供启动电流，当电路启动完成后，通过三极管开通来使MOS关断，使启动电阻上不再有功率损耗，实现了启动后电路的零功率损耗，其也是需要使用MOS管和三极管两个高压管来实现，成本较高，电路也比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种开关电源启动电路，该开关电源启动电路只用一个高压开关管就可以实现对控制芯片的启动，且使得启动电阻在辅助电源启动后不再消耗电量，可使用小阻值的启动电阻，保证辅助电源在低输入电压时也可以可靠的启动。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种开关电源启动电路，变压器T1由控制芯片U1驱动，启动电路输出端接控制芯片U1的电源端VCC从而为控制芯片U1提供启动电源，变压器T1输出绕组N2接到控制芯片U1的电源端VCC从而对控制芯片U1进行持续供电，其特征是：

启动电路包括：开关管Q2，其第一端经启动电阻R4接到直流电源Vdc，其第二端接控制芯片U1的电源端VCC；

给开关管Q2的控制端与第二端之间提供启动电压，则开关管Q2导通，从而让直流电源Vdc提供所述的启动电源，进而控制芯片U1驱动变压器T1，变压器T1的输出绕组N2输出，一方面进行所述的持续供电，另一方面使得开关管Q2的控制端与第二端之间不足以提供启动电压从而让开关管Q2截止。

具体的，所述开关管Q2为场效应管Q2，还包括电阻R3、电阻R7、电阻R10和稳压二极管D2，所述输入电压Vdc经启动所述电阻R4接至场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的栅极接电阻R7的一端和电阻R10的一端，电阻R7的另一端接电阻R3的一端和二极管D2的负极，二极管D2的正极接地，电阻R3的另一端接输入电压Vdc，电阻R10的另一端和场效应管Q2的源极接所述辅助电源的输出电压VCC，电阻R3和电阻R7之间的接点的电压为所述电压V1。

具体的，所述辅助电源的输出电压VCC比电压V1大2伏。

具体的，还包括有二极管D4，所述二极管D4接于变压器T1的绕组N2输出电压端VCC和地之间。

具体的，还包括电容C9和电容C10，所述电容C9和电容C9均接于变压器T1的绕组N2输出电压端VCC和地之间。

本实用新型的有益效果：本实用新型中，变压器T1由控制芯片U1驱动，启动电路输出端接控制芯片U1的电源端VCC从而为控制芯片U1提供启动电源，变压器T1输出绕组N2接到控制芯片U1的电源端VCC从而对控制芯片U1进行持续供电，其特征是：启动电路包括：开关管Q2，其第一端经启动电阻R4接到直流电源Vdc，其第二端接控制芯片U1的电源端VCC；给开关管Q2的控制端与第二端之间提供启动电压，则开关管Q2导通，从而让直流电源Vdc提供所述的启动电源，进而控制芯片U1驱动变压器T1，变压器T1的输出绕组N2输出，一方面进行所述的持续供电，另一方面使得开关管Q2的控制端与第二端之间不足以提供启动电压从而让开关管Q2截止，因此，启动电阻R4不再消耗电量。本实用新型的启动电路只需要使用一个高压开关管就能实现辅助电源（即开关电源）的启动，降低了系统成本。由于可以在控制芯片U1启动后将启动电阻R4关闭，启动电阻R4只是在启动过程中消耗能量。这样就可以采用阻值较低的电阻作为启动电阻，这样可以保证辅助电源在低输入电压时也可以可靠的启动。

本实用新型在高输入电压时，输入电压通过启动电阻R4为电容C9、C10提供的充电电流大，控制芯片U1能以更快的速度启动，启动时间变短，能够将开关管Q2更迅速的断开，避免启动电阻R4因损耗过大而烧毁。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是开关电源的电路图，其中虚线框内的部分是本实用新型一种开关电源启动电路的电路图。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。

本实施例的一种开关电源启动电路，如图1所示，开关电源包括控制芯片U1和变压器T1，控制芯片U1驱动变压器T1输出电压，控制芯片U1启动后，变压器T1的绕组N2为控制芯片U1供电，本实施例中，启动电路包括启动电阻R4、场效应管Q2、电阻R3、电阻R7、电阻R10和稳压二极管D2，输入电压Vdc经启动电阻R4接至场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的栅极接电阻R7的一端和电阻R10的一端，电阻R7的另一端接电阻R3的一端和二极管D2的负极，二极管D2的正极接地，电阻R3的另一端接输入电压Vdc，电阻R10的另一端和场效应管Q2的源极接所述辅助电源的输出电压VCC，电阻R3和电阻R7之间的接点的电压为电压V1。

优选的，所述辅助电源的输出电压VCC比电压V1大2伏。

本实施例的工作原理如下：

电阻R3为场效应管Q2的开启电阻，其阻值远大于电阻R4，设电阻R3与稳压二极管D2、电阻R7的三者的接点的电压为V1，输入电压Vdc通过电阻R3加载到V1，V1的电压被稳压管D2钳位，场效应管Q2的源极，即第3脚连接到变压器T1的绕组N2输出电压端VCC。在启动时，辅助电源的输出电压VCC为0V，场效应管Q2的GS端电压（即导通电压）为V1-VCC，大于场效应管Q2的开启电压，场效应管Q2处于导通状态，输入电压Vdc通过启动电阻R4、场效应管Q2连接到变压器T1的绕组N2输出电压端VCC，为控制芯片U1提供启动电压，二极管D4为稳压管，接于辅助电源的输出电压VCC和地之间，可防止辅助电源的输出电压VCC过高。

正常启动后，变压器T1的绕组N2为控制芯片U1供电，特别地，在设计辅助电源（即开关电源）时，保证在辅助电源正常工作时，变压器T1的绕组N2的输出电压VCC的电压高于V1的电压，优选地高于2V，由于场效应管Q2的GS端电压为V1-VCC，当VCC高于V1时，场效应管Q2的GS端处于反向偏置状态，Q2处于截止状态，启动电阻R4不再消耗电量。

电容C9和电容C9均接于变压器T1的绕组N2输出电压端VCC和地之间，在高输入电压时，输入电压Vdc通过启动电阻R4为电容C9、C10提供的充电电流大，控制芯片U1能以更快的速度启动，由于启动时间变短，能够将场效应管Q2更迅速的断开，可避免启动电阻R4因损耗过大而烧毁。

本实施例的启动电路只需要使用一个高压开关管就能实现辅助电源（即开关电源）的启动，降低了系统成本。由于可以在控制芯片U1启动后将启动电阻R4关闭，启动电阻R4只是在启动过程中消耗能量。这样就可以采用阻值较低的电阻作为启动电阻，这样可以保证辅助电源在低输入电压时也可以可靠的启动。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种开关电源启动电路，变压器T1由控制芯片U1驱动，启动电路输出端接控制芯片U1的电源端VCC从而为控制芯片U1提供启动电源，变压器T1输出绕组N2接到控制芯片U1的电源端VCC从而对控制芯片U1进行持续供电，其特征是：

启动电路包括：开关管Q2，其第一端经启动电阻R4接到直流电源Vdc，其第二端接控制芯片U1的电源端VCC；

给开关管Q2的控制端与第二端之间提供启动电压，则开关管Q2导通，从而让直流电源Vdc提供所述的启动电源，进而控制芯片U1驱动变压器T1，变压器T1的输出绕组N2输出，一方面进行所述的持续供电，另一方面使得开关管Q2的控制端与第二端之间不足以提供启动电压从而让开关管Q2截止。

2.如权利要求1所述的一种开关电源启动电路，其特征在于：所述开关管Q2为场效应管Q2，还包括电阻R3、电阻R7、电阻R10和稳压二极管D2，所述输入电压Vdc经启动所述电阻R4接至场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的栅极接电阻R7的一端和电阻R10的一端，电阻R7的另一端接电阻R3的一端和二极管D2的负极，二极管D2的正极接地，电阻R3的另一端接输入电压Vdc，电阻R10的另一端和场效应管Q2的源极接所述辅助电源的输出电压VCC，电阻R3和电阻R7之间的接点的电压为所述电压V1。

3.如权利要求2所述的一种开关电源启动电路，其特征在于：所述辅助电源的输出电压VCC比电压V1大2伏。

4.如权利要求2所述的一种开关电源启动电路，其特征在于：还包括有二极管D4，所述二极管D4接于变压器T1的绕组N2输出电压端VCC和地之间。

5.如权利要求2或4所述的一种开关电源启动电路，其特征在于：还包括电容C9和电容C10，所述电容C9和电容C9均接于变压器T1的绕组N2输出电压端VCC和地之间。