CN208939817U - 一种高压启动电路及开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压启动电路，包括：充电电阻、储能电容、第一启动支路，第二启动支路、第三启动支路及线性稳压器；其中，所述充电电阻的第一端与直流电源相连，所述充电电阻的第二端与所述储能电容的一端、所述第一启动支路及所述第二启动支路均相连；所述储能电容的另一端接地；所述第二启动支路与所述第一启动支路、所述线性稳压器及所述第三启动支路的一端相连，所述第三启动支路的另一端与所述线性稳压器相连。该高压启动电路可有效减少功耗，降低成本；本申请还公开了一种开关电源，同样具有上述技术效果。

Description

一种高压启动电路及开关电源

技术领域

本申请涉及高压启动技术领域，特别涉及一种高压启动电路；还涉及一种开关电源。

背景技术

单管反激式开关电源是一种在开关管关断期间，变压器向输出电容和负载提供能量的AC-DC开关电源。上电初始阶段，需直流电源向控制器提供工作电压，使控制器工作并输出控制信号，例如，PWM脉冲控制信号，以使线圈能够正常工作实现输出直流电压的功能。目前，针对单管反激式开关电源的高压启动电路通常通过对控制电路的供能电容充电的启动方式启动控制器，虽然上述启动方式可以达到快速启动控制器的目的，但是，其对应的启动电路在控制器启动后无法关闭，从而持续产生能量消耗。或者，通过集成芯片，例如，MP020芯片，启动控制器，然而，相关的集成芯片价格昂贵，从而致使启动电路的成本较高。

因此，如何提供一种高压启动方案，减少功耗、降低成本是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种高压启动电路，能够减少功耗，降低成本；本申请的另一目的是提供一种开关电源，同样具有上述技术效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种高压启动电路，包括：充电电阻、储能电容、第一启动支路，第二启动支路、第三启动支路及线性稳压器；

其中，所述充电电阻的第一端与直流电源相连，所述充电电阻的第二端与所述储能电容的一端、所述第一启动支路及所述第二启动支路均相连；所述储能电容的另一端接地；所述第二启动支路与所述第一启动支路、所述线性稳压器及所述第三启动支路的一端相连，所述第三启动支路的另一端与所述线性稳压器相连。

可选的，所述第二启动支路与所述线性稳压器的使能端相连，且所述线性稳压器的输入端与所述充电电阻的第二端相连。

可选的，所述第二启动支路与所述线性稳压器的输入端相连。

可选的，所述第一启动支路包括：

稳压二极管、第一电阻及第二电阻；其中，所述稳压二极管的阴极与所述充电电阻的第二端相连，所述稳压二极管的阳极分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的一端相连；所述第一电阻的第二端与所述第二启动支路相连；所述第二电阻的另一端接地。

可选的，所述第一启动支路还包括：

电容，且所述电容与所述第二电阻并联。

可选的，所述第二启动支路包括：

第一三极管、第二三级管、第三电阻以及第四电阻；其中，所述第一三极管的集电极与所述第三电阻的一端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述第一启动支路相连；所述第三电阻的另一端与所述第二三极管的基极相连；所述第二三极管的发射极与所述充电电阻的第二端相连，所述第二三极管的集电极与所述第四电阻的一端相连；所述第四电阻的另一端与所述线性稳压器的使能端相连。

可选的，所述第二启动支路包括：

达林顿晶体管，第五电阻及第三三极管；其中，所述达林顿晶体管的发射极与所述充电电阻的第二端相连，所述达林顿晶体管的基极与所述第五电阻的一端相连，所述达林顿晶体管的集电极与所述线性稳压器的输入端相连；所述第五电阻的另一端与所述第三三极管的集电极相连，所述第三三极管的基极与所述第一启动支路相连，所述第三三极管的发射极接地。

可选的，所述第三启动支路包括：

第六电阻，且所述第六电阻的一端与所述线性稳压器的输出端相连，所述第六电阻的另一端与所述第二启动支路相连。

可选的，所述第二启动支路还包括：

第七电阻，且所述第七电阻的一端与所述达林顿晶体管的发射极相连，所述第七电阻的另一端与所述达林顿晶体管的基极相连。

为解决上述技术问题，本申请还提供了一种开关电源，所述开关电源包括如上述任一项所述的高压启动电路。

本申请所提供的高压启动电路，包括充电电阻、储能电容、第一启动支路，第二启动支路、第三启动支路及线性稳压器；其中，所述充电电阻的第一端与直流电源相连，所述充电电阻的第二端与所述储能电容的一端、所述第一启动支路及所述第二启动支路均相连；所述储能电容的另一端接地；所述第二启动支路与所述第一启动支路、所述线性稳压器及所述第三启动支路的一端相连，所述第三启动支路的另一端与所述线性稳压器相连。

可见，本申请所提供的高压启动电路，直流电源通过充电电阻对储能电容充电，当储能电容两端的电压达到一定数值后，第一启动支路使第二启动支路导通，线性稳压器工作并输出直流电压。同时，第三启动支路将线性稳压器输出的直流电压引回至第二启动支路，使第二启动支路在储能电容两端的电压不断减少的过程中保持导通，从而使线性稳压器能够为控制器提供几十毫秒的直流电压，以启动控制器。一旦储能电容两端的电压降至目标大小，此时，第二启动支路断开，线性稳压器不再输出直流电压，从而达到减少功耗的目的。并且该高压启动电路无需采用集成芯片，结构简单、可有效实现减低成本的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种高压启动电路的示意图；

图2为本申请实施例所提供的另一种高压启动电路的示意图；

图3为本申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图；

图4为本申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图；

图5为本申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图；

图6为本申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图；

图7为本申请实施例所提供的再一种高压启动电路的示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种高压启动电路，能够减少功耗，降低成本；本申请的另一核心是提供一种开关电源，同样具有上述技术效果。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种高压启动电路的示意图；参考图1可知，该高压启动电路包括：充电电阻R、储能电容C、第一启动支路10，第二启动支路20、第三启动支路30及线性稳压器40；

其中，充电电阻R的第一端与直流电源Vcc相连，该直流电源Vcc为220V的交流市电经过初级全波整流后得到的带有纹波的直流电源，约为250V。充电电阻R的第二端与储能电容C的一端、第一启动支路10以及第二启动支路20相连；储能电容C的另一端接地；第二启动支路20与第一启动支路10、线性稳压器40以及第三启动支路30的一端相连，第三启动支路30的另一端与线性稳压器40相连。

针对以上电路结构，该高压启动电路启动控制器的过程如下：直流电源Vcc通过充电电阻R对储能电容C充电，当储能电容C两端的电压达到15V后，第一启动支路10使第二启动支路20导通，进而线性稳压器40开始工作并输出3.3V的直流电压至控制器，以启动控制器。同时，第三启动支路30将线性稳压器40输出的3.3V的直流电压引回至第二启动支路20，持续驱动第二启动支路20使第二启动支路20保持导通状态，直至储能电容C两端的电压降至4V左右，从而为控制器提供几十毫秒的直流电压。当储能电容C两端的电压降至4V左右时，第二启动支路20断开，线性稳压器40停止工作，不再有直流电压输出，结束控制器的启动操作。由于储能电容C两端的电压最大可达到15V，且充电时间较短，因此流经充电电阻R的电流可以通过220V的直流电压与充电电阻R的阻值的比值进行估算。

其中，对于线性稳压器40与充电电阻R以及第二启动支路20间的连接关系，本申请不做唯一限定，可以根据实际需要进行差异性设置。

在一种具体的实施方式中，第二启动支路20与线性稳压器40的使能端相连，且线性稳压器40的输入端与充电电阻R的第二端相连。

具体的，请参考图2，图2为本申请实施例所提供的另一种高压启动电路的示意图，由图2可知，本实施例中，线性稳压器40具有使能端，且该使能端与第二启动支路20相连，线性稳压器40的输入端则与充电电阻R的第二端相连，进而实现直接与直流电源相连。于是，当储能电容C两端的电压达到15V时，第一启动支路10使第二启动支路20导通，进而第二启动支路20通过该使能端使线性稳压器40工作，输出3.3V的直流电压启动控制器。进一步，当储能电容C两端的电压降至4V左右时，可通过控制器控制第二启动支路20关断，进一步第二启动支路20通过该使能端控制线性稳压器停止工作。

在另一种具体的实施方式中，第二启动支路20与线性稳压器40的输入端相连。

具体的，请参考图3，图3为本申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图，结合图3可知，本实施例中，线性稳压器40不设使能端，从而便于进行稳压器选型、利于节省成本。本实施例中，线性稳压器40的输入端与第二启动支路20相连，而不与充电电阻R相连，即不直接与直流电源相连。因此，当储能电容C两端的电压达到15V时，第一启动支路10使第二启动支路20导通，第二启动支路20导通后，进一步使线性稳压器40与直流电源建立连接，使线性稳压器40开始工作，并输出3.3V的直流电压启动控制器。当储能电容C两端的电压降至4V左右时，第二启动支路20关断，进而断开线性稳压器40与直流电源的连接，线性稳压器40停止工作。

另外，对于第一启动支路10的具体电路结构，本申请同样不做唯一限定，能够根据储能电容C两端电压的不同，导通或关断第二启动支路20即可。

可选的，第一启动支路10可以包括：稳压二极管D、第一电阻R1及第二电阻R2；其中，稳压二极管D的阴极与充电电阻R的第二端相连，稳压二极管D的阳极分别与第一电阻R1的第一端及第二电阻R2的一端相连；第一电阻的第二端与第二启动支路20相连；第二电阻R2的另一端接地。

具体的，请参考图4，图4为申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图；为能够向第二启动支路20提供稳定的电压，以减少电压差异所导致的不良影响，本实施例中，第一启动支路10设置有稳压二极管D，且该稳压二极管D的阴极与充电电阻R的第一端相连，稳压二极管D的阳极分别与第一电阻R1的第一端及第二电阻R2的一端相连，第一电阻R1的第二端与第二启动支路20相连，第二电阻R2的另一端接地。

当然，上述第一启动支路10的具体结构只是本申请所提供的一种实施例，而不用作唯一限定，结合实际需要还可以采用其他电路结构。

此外，对于第二启动支路20的具体电路结构，本申请一样不做唯一限定，能够控制线性稳压器40开始以及停止工作即可。

可选的，请参考图5，图5为本申请实施例所提供又一种高压启动电路的示意图，适用于线性稳压器40具有使能端的情况，本实施例中，第二启动支路20可以包括：第一三极管Q1、第二三级管Q2、第三电阻R3以及第四电阻R4；

其中，第一三极管Q1的集电极与第三电阻R3的一端相连，第一三极管Q1的发射极接地，第一三极管Q1的基极与第一启动支路10相连，当第一启动支路10为上述实施例所述结构时，第一三极管Q1的基极可与第一启动支路10中第一电阻R1的第二端相连。第三电阻R3的另一端与第二三极管Q2的基极相连；第二三极管Q2的发射极与充电电阻R的第二端相连，第二三极管Q2的集电极与第四电阻R4的一端相连；第四电阻R4的另一端与线性稳压器的使能端相连。

第一启动支路10首先使该第二启动支路20中第一三极管Q1导通，第一三极管Q1导通后，第二三极管Q2随之导通，使线性稳压器40的使能端被拉高，线性稳压器40开始工作。

可选的，请参考图4，本实施例中，第二启动支路20包括：由三极管Q4与三极管Q5构成的达林顿晶体管，第五电阻R5及第三三极管Q3；且达林顿晶体管的发射极，即三极管Q4的发射极连接充电电阻R的第二端，达林顿晶体管的基极，即三极管Q5的基极连接第五电阻R5的一端，达林顿晶体管的集电极连接线性稳压器40的输入端；第五电阻R5的另一端连接第三三极管Q3的集电极，第三三极管Q3的基极连接第一启动支路10，具体当第一启动支路10为上述实施例所述的结构时，第三三极管Q3的基极与第一启动支路10的第一电阻R1的第二端相连；第三三极管Q3的发射极接地。其中，第三电阻R3的阻值需满足使达林顿晶体管进入饱和导通状态。本实施例中，第二启动支路20采用达林顿结构，可减少基极电流。

第三启动支路30分别连接线性稳压器40与第二启动支路20，目的在于将线性稳压器40输出的3.3V的直流电压引回至第二启动支路20，以持续驱动第二启动支路20导通，直至储能电容C两端的电压降至4V左右。在能够实现上述目的的基础上，第三启动支路30的具体结构可以根据实际情况进行相适应的设置。

可选的，请参考图4，为简化电路结构，本实施例中，第三启动支路30包括：第六电阻R6，且第六电阻R6的两端分别与线性稳压器40的输出端以及第二启动支路20相连。当第二启动支路20具体为上述实施例所述的电路结构时，第六电阻R6可以具体连接于第一三极管Q1的基极或第三三极管Q3的基极。

综上所述，本申请所提供的高压启动电路，可以在向控制器提供几十毫秒的直流电压后关断，有效减少功耗，同时该高压启动电路采用分立方案，结构简单、可有效降低成本。

在上述实施的基础上，可选的，第一启动支路10还可以包括：电容C1，且电容C1与第二电阻R2并联。

具体的，请参考图6，图6为本申请实施例所提供的又一种高压启动电路的示意图，结合图6，本实施例中，第一启动支路10设置有电容C1，且电容C1与第二电阻R2并联。通过本实施例，利用电容C1可有效确保第二启动支路20中与第一启动支路10相连的三极管能够稳定导通。

在上述实施的基础上，可选的，第二启动支路20还可以包括：第七电阻R7，第七电阻R7的一端与达林顿晶体管的发射极相连，第七电阻R7的另一端与达林顿晶体管的基极相连。

具体的，请参考图7，图7为本申请实施例所提供的再一种高压启动电路的示意图，参考图7可知，本实施例中，第二启动支路20还设置有第七电阻R7，且该第七电阻R7的一端连接于达林顿晶体管的发射极，其另一端连接于达林顿晶体管的基极。从而通过该第七电阻R7形成电荷释放回路，避免达林顿晶体管在不定状态下被导通。

本申请还提供了一种开关电源，该开关电源设置有上述所述的高压启动电路，对于本申请所提供的开关电源的介绍请参照上述高压启动电路的实施例，本申请在此不做赘述。

因为情况复杂，无法一一列举进行阐述，本领域技术人员应能意识到，在本申请提供的实施例的基本原理下结合实际情况可以存在多个例子，在不付出足够的创造性劳动下，应均在本申请的范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的高压启动电路及开关电源进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种高压启动电路，其特征在于，包括：充电电阻、储能电容、第一启动支路，第二启动支路、第三启动支路及线性稳压器；

其中，所述充电电阻的第一端与直流电源相连，所述充电电阻的第二端与所述储能电容的一端、所述第一启动支路及所述第二启动支路均相连；所述储能电容的另一端接地；所述第二启动支路与所述第一启动支路、所述线性稳压器及所述第三启动支路的一端相连，所述第三启动支路的另一端与所述线性稳压器相连。

2.根据权利要求1所述的高压启动电路，其特征在于，所述第二启动支路与所述线性稳压器的使能端相连，且所述线性稳压器的输入端与所述充电电阻的第二端相连。

3.根据权利要求1所述的高压启动电路，其特征在于，所述第二启动支路与所述线性稳压器的输入端相连。

4.根据权利要求2或3所述的高压启动电路，其特征在于，所述第一启动支路包括：

稳压二极管、第一电阻及第二电阻；其中，所述稳压二极管的阴极与所述充电电阻的第二端相连，所述稳压二极管的阳极分别与所述第一电阻的第一端及所述第二电阻的一端相连；所述第一电阻的第二端与所述第二启动支路相连；所述第二电阻的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的高压启动电路，其特征在于，所述第一启动支路还包括：

电容，且所述电容与所述第二电阻并联。

6.根据权利要求2所述的高压启动电路，其特征在于，所述第二启动支路包括：

第一三极管、第二三级管、第三电阻及第四电阻；其中，所述第一三极管的集电极与所述第三电阻的一端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极与所述第一启动支路相连；所述第三电阻的另一端与所述第二三极管的基极相连；所述第二三极管的发射极与所述充电电阻的第二端相连，所述第二三极管的集电极与所述第四电阻的一端相连；所述第四电阻的另一端与所述线性稳压器的使能端相连。

7.根据权利要求3所述的高压启动电路，其特征在于，所述第二启动支路包括：

达林顿晶体管，第五电阻及第三三极管；其中，所述达林顿晶体管的发射极与所述充电电阻的第二端相连，所述达林顿晶体管的基极与所述第五电阻的一端相连，所述达林顿晶体管的集电极与所述线性稳压器的输入端相连；所述第五电阻的另一端与所述第三三极管的集电极相连，所述第三三极管的基极与所述第一启动支路相连，所述第三三极管的发射极接地。

8.根据权利要求1所述的高压启动电路，其特征在于，所述第三启动支路包括：

第六电阻，且所述第六电阻的一端与所述线性稳压器的输出端相连，所述第六电阻的另一端与所述第二启动支路相连。

9.根据权利要求7所述的高压启动电路，其特征在于，所述第二启动支路还包括：

第七电阻，且所述第七电阻的一端与所述达林顿晶体管的发射极相连，所述第七电阻的另一端与所述达林顿晶体管的基极相连。

10.一种开关电源，其特征在于，所述开关电源包括如权利要求1至9任一项所述的高压启动电路。