CN209896904U - 开关电源启动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种开关电源启动电路，包括：第一充电单元、开关充电电路、变压器供电电路和稳压变换电路。在第一时刻，开关充电电路为第一充电单元充电，以使第一充电单元为驱动芯片供电。在第二时刻，变压器供电电路为第二充电单元充电，以使第二充电单元为所述驱动芯片供电，且使稳压变换电路在第二充电单元的作用下控制开关充电电路关闭，其中，所述第二时刻延迟于所述第一时刻。由于在第二时刻，第二充电单元控制稳压变换电路导通，利用稳压变换电路控制开关充电电路关闭，使开关充电电路不会继续消耗能量，进而可以提高电源效率。

Description

开关电源启动电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，特别是涉及一种开关电源启动电路。

背景技术

开关电源是是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种。随着电力电子技术的发展和创新，使得开关电源技术也在不断地创新，高效率、低功耗的开关电源越来越受到用户青睐。

通常，开关电源启动电路通过启动电阻给电源电容充电，来启动驱动芯片工作。当驱动芯片稳定工作后便不再通过该启动电路供电，但是启动电路仍然开启，会继续消耗能量，影响电源效率。

实用新型内容

基于此，有必要针对启动电路在驱动芯片稳定工作后仍然消耗能量导致电源的效率低的问题，提供一种开关电源启动电路。

一种开关电源启动电路，包括：

第一充电单元，连接驱动芯片的电源输入端，用于为所述驱动芯片供电；

开关充电电路，连接所述第一充电单元，用于在第一时刻为所述第一充电单元充电，以使所述第一充电单元为所述驱动芯片供电；

变压器供电电路，所述变压器供电电路的输入端连接外部电源，所述变压器供电电路的输出端连接第二充电单元；

稳压变换电路，连接所述第二充电单元，在第二时刻，所述变压器供电电路为所述第二充电单元充电，以使所述第二充电单元为所述驱动芯片供电，且使所述稳压变换电路在所述第二充电单元的作用下控制所述开关充电电路关闭，其中，所述第二时刻延迟于所述第一时刻。

在其中一个实施例中，所述开关充电电路包括第一启动单元、第二启动单元和第一开关单元，所述第一开关单元包括控制端、第一极和第二极；

所述第一启动单元的一端连接所述外部电源，另一端连接所述第一开关单元的控制端；

所述第二启动单元的一端连接所述外部电源，另一端连接所述第一开关单元的第一极，所述第一开关单元的第二极连接所述第一充电单元和所述驱动芯片的电源输入端；

在第一时刻，所述外部电源通过所述第一启动单元控制所述第一开关单元打开，以使所述第二启动单元通过所述第一开关单元为所述第一充电单元充电，所述第一充电单元为所述驱动芯片供电。

在其中一个实施例中，所述第一启动单元包括至少一个串联的电阻。

在其中一个实施例中，所述第二启动电路包括至少两个并联的电阻。

在其中一个实施例中，所述第一开关单元包括晶体管，所述晶体管的栅极为所述第一开关单元的控制端，所述晶体管的漏极为所述第一开关单元的第一极，所述晶体管的源极为所述第一开关单元的第二极。

在其中一个实施例中，还包括隔离单元，所述隔离单元一端连接所述第二充电单元，另一端连接所述第一充电单元和所述驱动芯片的电源输入端。

在其中一个实施例中，所述隔离单元包括二极管，所述二极管的阳极连接所述第二充电单元，所述二极管的阴极连接所述第一充电单元和所述驱动芯片的电源输入端，防止所述开关充电电路为所述第一充电单元充电的时所述第二充电单元被充电。

在其中一个实施例中，所述稳压变换电路包括稳压单元和第二开关单元；

所述稳压单元通过所述第二开关单元连接所述第一开关单元的控制端；

在第二时刻，所述稳压单元用于在所述第二充电单元的作用下反向击穿并控制所述第二开关单元导通，以使所述第二开关单元控制所述第一开关单元截止。

在其中一个实施例中，所述稳压单元包括稳压二极管，所述稳压二极管的阳极连接所述开关单元，所述稳压二极管的阴极连接所述第二充电单元。

在其中一个实施例中，所述第二开关单元包括三极管，所述三极管的基极连接所述第二充电单元，所述三极管的集电极连接所述晶体管。

上述开关电源启动电路，在第一时刻采用开关充电电路为第一充电单元充电，使第一充电单元为驱动芯片供电。然后在第二时刻，变压器供电电路为第二充电单元充电，使第二充电单元为驱动芯片供电。同时，第二充电单元还控制稳压变换电路导通，利用稳压变换电路控制开关充电电路关闭，使开关充电电路不会继续消耗能量，进而可以提高电源效率。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的开关电源启动电路模块示意图；

图2为本申请的又一实施例提供的开关电源启动电路模块示意图；

图3为本申请的一个实施例提供的开关电源启动电路结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。

请参见图1，本申请的一个实施例提供一种开关电源启动电路，包括第一充电单元110、开关充电电路120、变压器供电电路130、第二充电单元140和稳压变换电路150。

其中，第一充电单元110和第二充电单元140连接至驱动芯片的电源输入端，并在不同时刻为驱动芯片供电。开关充电电路120连接第一充电单元110，用于在第一时刻为第一充电单元110充电，以使第一充电单元110可以在第一时刻为驱动芯片供电。变压器供电电路130的输入端连接外部电源，用于在第二时刻将外部电源经过变压后为第二充电单元140充电。稳压变换电路150连接至第二充电单元140。在第二时刻，变压器供电电路130为第二充电单元140充电，使得第二充电单元140可以为驱动芯片供电。同时，在第二时刻，第二充电单元140还控制稳压变换电路150导通，使得稳压变换电路150控制开关充电电路120关闭，进而第一充电单元110不再为驱动芯片供电。本实施例中，第二时刻延时于第一时刻。

上述实施例提供的开关电源启动电路，在第一时刻采用开关充电电路120为第一充电单元110充电，使第一充电单元110为驱动芯片供电。然后在第二时刻，变压器供电电路130为第二充电单元140充电，使第二充电单元140为驱动芯片供电。同时，第二充电单元140还控制稳压变换电路150导通，利用稳压变换电路150控制开关充电电路120关闭，使开关充电电路120不会继续消耗能量，进而可以提高电源效率。

在其中一个实施例中，开关充电电路120包括第一启动单元121、第二启动单元122和第一开关单元123。其中，第一开关单元123包括控制端、第一极和第二极。第一启动单121元一端连接外部电源，另一端连接第一开关单元123的控制端。第二启动单元122的一端连接外部电源，另一单连接第一开关单元123的第一极。第一开关单元123的第二极连接第一充电单元110。

在第一时刻，外部电源通过第一启动单元121控制第一开关单元123打开，进而，外部电源可以通过第二启动单元122和第一开关单元123为第一充电单元110充电，以使第一充电单元110在第一时刻为驱动芯片供电。

具体的，请参见图3，第一启动单元121可以包括串联的至少一个电阻，第二启动单元122可以包括并联的至少两个电阻。第一开关单元123包括晶体管T1。

本实施例中，以第一启动单元121包括电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4，第二启动单元122包括电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10，第一开关单元123为N型晶体管为例进行说明。电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4串联连接，电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10两两串联后并联连接。在第一时刻外部电源通过电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4输入晶体管T1的栅极，并控制晶体管T1导通。然后，外部电源通过电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和晶体管T1对第一充电单元110充电。本实施例中，第一充电单元110可以是电容C1。

在其中一个实施例中，稳压变换电路150包括稳压单元151和第二开关单元152。稳压单元151通过第二开关单元152连接第一开关单元123的控制端。

本实施例中，稳压单元151包括稳压二极管ZD1。第二开关单元152包括三极管Q1。第二充电单元140包括电容C2。稳压二极管ZD1的阴极连接电容C2的一端，稳压二极管ZD1的阳极连接三极管Q1的基极，三极管Q1的集电极连接晶体管T1的栅极，三极管Q1的发射极接地。

在第二时刻，变压器供电电路130对第二充电单元140充电。电容C2为驱动芯片供电。同时，电容C2还控制稳压二极管ZD1反向击穿，进而稳压二极管ZD1控制三极管Q1导通，晶体管T1的栅极通过三极管Q1接地，此时，晶体管Q1截止。外部电源无法通过电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10和晶体管T1对电容C1充电。由于电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4仍接入电路中会消耗能量，故在选取电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4的阻值时，可将电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4的阻值取大，从而减少电路损耗。另外可以将过电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10的阻值取小，使得在第一时刻可以减小启动时间，由于电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10在第二时刻处于短路状态，不会产生损耗，因此也不影响电源效率。

在其中一个实施例中，开关电源启动电路还包括隔离单元160。隔离单元160一端连接第二充电单元140，另一端连接第一充电单元110和驱动芯片的电源输入端。本实施例中，隔离单元160包括二极管D1，二极管D1的阳极连接电容C2，阴极连接电容C1和驱动芯片的电源输入端，防止开关充电电路为电容C1充电时也为电容C2充电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种开关电源启动电路，其特征在于，包括：

第一充电单元，连接驱动芯片的电源输入端，用于为所述驱动芯片供电；

开关充电电路，连接所述第一充电单元，用于在第一时刻为所述第一充电单元充电，以使所述第一充电单元为所述驱动芯片供电；

变压器供电电路，所述变压器供电电路的输入端连接外部电源，所述变压器供电电路的输出端连接第二充电单元；

稳压变换电路，连接所述第二充电单元，在第二时刻，所述变压器供电电路为所述第二充电单元充电，以使所述第二充电单元为所述驱动芯片供电，且使所述稳压变换电路在所述第二充电单元的作用下控制所述开关充电电路关闭，其中，所述第二时刻延迟于所述第一时刻。

2.根据权利要求1所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述开关充电电路包括第一启动单元、第二启动单元和第一开关单元，所述第一开关单元包括控制端、第一极和第二极；

所述第一启动单元的一端连接所述外部电源，另一端连接所述第一开关单元的控制端；

所述第二启动单元的一端连接所述外部电源，另一端连接所述第一开关单元的第一极，所述第一开关单元的第二极连接所述第一充电单元和所述驱动芯片的电源输入端；

在第一时刻，所述外部电源通过所述第一启动单元控制所述第一开关单元打开，以使所述第二启动单元通过所述第一开关单元为所述第一充电单元充电，所述第一充电单元为所述驱动芯片供电。

3.根据权利要求2所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述第一启动单元包括至少一个串联的电阻。

4.根据权利要求3所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述第二启动电路包括至少两个并联的电阻。

5.根据权利要求4所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述第一开关单元包括晶体管，所述晶体管的栅极为所述第一开关单元的控制端，所述晶体管的漏极为所述第一开关单元的第一极，所述晶体管的源极为所述第一开关单元的第二极。

6.根据权利要求5所述的开关电源启动电路，其特征在于，还包括隔离单元，所述隔离单元一端连接所述第二充电单元，另一端连接所述第一充电单元和所述驱动芯片的电源输入端。

7.根据权利要求6所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述隔离单元包括二极管，所述二极管的阳极连接所述第二充电单元，所述二极管的阴极连接所述第一充电单元和所述驱动芯片的电源输入端，防止所述开关充电电路为所述第一充电单元充电的时所述第二充电单元被充电。

8.根据权利要求7所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述稳压变换电路包括稳压单元和第二开关单元；

所述稳压单元通过所述第二开关单元连接所述第一开关单元的控制端；

在第二时刻，所述稳压单元用于在所述第二充电单元的作用下反向击穿并控制所述第二开关单元导通，以使所述第二开关单元控制所述第一开关单元截止。

9.根据权利要求8所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述稳压单元包括稳压二极管，所述稳压二极管的阳极连接所述开关单元，所述稳压二极管的阴极连接所述第二充电单元。

10.根据权利要求8所述的开关电源启动电路，其特征在于，所述第二开关单元包括三极管，所述三极管的基极连接所述第二充电单元，所述三极管的集电极连接所述晶体管。

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