CN211830572U

CN211830572U - 一种软启动可控电路

Info

Publication number: CN211830572U
Application number: CN202020228976.5U
Authority: CN
Inventors: 李荣炜; 汪邦照; 何世磊; 徐鹤
Original assignee: Ecu Electronics Industrial Co ltd
Current assignee: Ecu Electronics Industrial Co ltd
Priority date: 2020-02-29
Filing date: 2020-02-29
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2030-02-28

Abstract

本实用新型公开了开关电源启动领域的一种软启动可控电路，包括顺序连接在开关电源与电源控制芯片启动端之间的延时充电电路、继电器开关电路及电源控制芯片启动电路；继电器控制单元包括根据延时充电电路的输出电压变换通断状态的第一开关，电源控制芯片启动电路包括根据第一开关的通断变换通断状态的第二开关，第二开关根据其通断状态控制电源控制芯片启动端是否对地短接；第一开关截止时，第二开关导通，电源控制芯片对地短接；第一开关导通时，第二开关截止，电源控制芯片启动。本实用新型电路原理简单、成本低廉、可靠性高，解决了开关电源启动时开机冲击电流大的问题。

Description

一种软启动可控电路

技术领域

本实用新型涉及开关电源启动领域，具体是一种软启动可控电路。

背景技术

随着工业技术的发展，具有直流输入特性的开关电源在工作时为了保证能够向负载输出稳定可靠的功率，通常在直流输入端并联有一定容量的电容，电容的容量范围从μF级别到F级别不等。当开关电源启动时，因瞬间由无电状态变为有电状态，瞬间电压的变化造成很大的瞬间冲击电流进入开关电源，冲击电流会使得线路、保险丝、功率管的损伤的机率大幅增加，造成开关电源的损坏，从而影响使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种软启动可控电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种软启动可控电路，包括顺序连接在开关电源与电源控制芯片启动端之间的延时充电电路、继电器开关电路及电源控制芯片启动电路；所述继电器控制单元包括根据所述延时充电电路的输出电压变换通断状态的第一开关，所述电源控制芯片启动电路包括根据第一开关的通断变换通断状态的第二开关，所述第二开关根据其通断状态控制电源控制芯片启动端是否对地短接；所述第一开关截止时，第二开关导通，电源控制芯片对地短接；所述第一开关导通时，第二开关截止，电源控制芯片启动。

开关电源在上电之后，延时充电电路充电并输出充电电压到继电器开关电路，当充电电压不足以使得继电器开关电路中的第一开关导通时，电源控制芯片启动电路中的第二开关导通，电源控制芯片启动端对地短接，电压约为0V，限制开关电源主回路的控制芯片启动。

当延时充电电路的充电电压使得继电器开关电路中的第一开关导通时，电源控制芯片启动电路中的第二开关截止，电源控制芯片启动端与延时充电电路、继电器开关电路形成回路，可以实现开关电源主回路控制芯片的启动。

本技术方案能够实现对于开关电源的延时启动，可以避免出现开关电源启动时输入软启动还未结束，主电路就开始启动造成的输入开机电流异常，解决了开机冲击电流大的问题。

作为本实用新型的改进方案，所述延时充电电路包括第一二极管D1、第一电容C1以及第一电阻R1，所述第一二极管D1的阴极以及第一电阻R1的第一端连接电源正极，所述第一二极管D1的阳极与第一电容C1的正极端及第一电阻R1的第二端连接，所述第一电容C1的负极端接地。

作为本实用新型的改进方案，所述继电器开关电路包括第一稳压管Z1、继电器K1、第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3，所述第一开关包括第一三极管Q1，所述第三电阻R3串联在开关电源上电输入端与上电输出端之间，所述继电器K1的常开触点K1C并联在第三电阻R3的两端；所述继电器K1的线圈K1A的第一端及第二二极管D2的阴极与电源正极连接，继电器K1的线圈K1A的第二端及第二二极管D2的阳极连接第一三极管Q1的集电极；第一三极管Q1的发射极接地，而基极串联第二电阻R2后连接所述第一稳压管Z1的阳极，所述第一稳压管Z1的阴极连接第一电阻R1的第二端。

作为本实用新型的改进方案，所述电源控制芯片启动电路包括第二稳压管Z2、第四电阻R4、第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，所述第二开关包括第二三极管Q2，所述第二稳压管Z2的阴极与第一三极管Q1的集电极连接，而阳极连接第三二极管D3的阳极、第四电阻R4的第一端以及第二电容C2的第一端，所述第四电阻R4的第二端与第二电容C2的第二端接地；所述第三二极管D3的阴极连接第六电阻R6的第一端与第四二极管D4的阴极，所述第四二极管D4的阳极连接开关电平信号，第六电阻R6的第二端连接第二三极管Q2的基极以及第七电阻R7的第一端，第二三极管Q2的发射极与第七电阻R7的第二端接地，而集电极与第五电阻R5串联后连接所述电源控制芯片启动端。

有益效果：本实用新型电路原理简单、成本低廉、可靠性高；当开关电源启动后，延时充电电路启动充电并输出电压使第一开关导通，第一开关导通后，第二开关截止，电源控制芯片启动电路完成芯片延时启动，解决了开关电源启动时开机冲击电流大的问题。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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”或者其任何其他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他要素，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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1，参见图1，一种软启动可控电路，包括顺序连接在开关电源与电源控制芯片启动端之间的延时充电电路、继电器开关电路及电源控制芯片启动电路；延时充电电路包括第一二极管D1、第一电容C1以及第一电阻R1，第一二极管D1的阴极以及第一电阻R1的第一端连接电源正极（+12V），第一二极管D1的阳极与第一电容C1的正极端及第一电阻R1的第二端连接，第一电容C1的负极端接地（电源负极，即GND）。

继电器开关电路包括第一稳压管Z1、继电器K1、第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3，第一开关包括第一三极管Q1，第三电阻R3串联在开关电源上电输入端与上电输出端之间，继电器K1的常开触点K1C并联在第三电阻R3的两端；继电器K1的线圈K1A的第一端及第二二极管D2的阴极与电源正极连接，继电器K1的线圈K1A的第二端及第二二极管D2的阳极连接第一三极管Q1的集电极；第一三极管Q1的发射极接地，而基极串联第二电阻R2后连接第一稳压管Z1的阳极，第一稳压管Z1的阴极连接第一电阻R1的第二端。

电源控制芯片启动电路包括第二稳压管Z2、第四电阻R4、第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，第二开关包括第二三极管Q2，第二稳压管Z2的阴极与第一三极管Q1的集电极连接，而阳极连接第三二极管D3的阳极、第四电阻R4的第一端以及第二电容C2的第一端，第四电阻R4的第二端与第二电容C2的第二端接地；第三二极管D3的阴极连接第六电阻R6的第一端与第四二极管D4的阴极，第四二极管D4的阳极连接开关电平信号，第六电阻R6的第二端连接第二三极管Q2的基极以及第七电阻R7的第一端，第二三极管Q2的发射极与第七电阻R7的第二端接地，而集电极与第五电阻R5串联后连接电源控制芯片启动端。

本实施例的实施原理在于，当开关电源输入电压DC+IN上电后，首先经过第三电阻R3限流，随后对开关电源主回路中的储能电容（图中未示出）预充电，储能电容的充电电压使辅助电源启动并输出+12V电压，第一电阻R1的第一端及第一二极管D1的阴极与电源正极连接，此时第一二极管D1截止，+12V电源通过第一电阻R1对第一电容C1充电。

当第一电容C1的充电电压低于第一稳压管Z1的电压U_Z1、第二电阻R2的电压U_R2、第一三极管Q1的电压U_BE的总和时，三极管Q1处于截止状态，+12V电压通过线圈K1A、第二稳压管Z2、第三二极管D3、第六电阻R6、第七电阻R7形成回路，第二三极管Q2导通，电源控制芯片启动端对地短接，电压约为0V，用于限制开关电源主回路控制芯片的启动，实现对开关电源主回路的启动控制。

当第一电容C1的充电电压高于第一稳压管Z1的电压U_Z1、第二电阻R2的电压U_R2、第一三极管Q1的电压U_BE的总和时，第一三极管Q1导通，其电压U_CE由高变低，此时继电器K1的线圈K1A通电并产生电磁力，继电器K1的常开触点K1C吸合使第三电阻R3短路，完成限流充电的启动。第二二极管D2为反向钳位二极管，可以防止线圈K1A在断电瞬间产生的反向电压损坏其他器件。

因此，只有第一三极管Q1导通，且第二三极管Q2截止时，开关电源主回路控制芯片才能启动。第五电阻R5为限流电阻，其阻值根据第二三极管Q2的I_CE设置。

并且，由于第四二极管D4的存在，其阳极连接开关电平信号，可以通过单片机控制输入高电平或低电平，实现第二三极管Q2的通断，可控制电源主回路控制芯片的启动，从而完成对主回路的启动实现可控。

本实用新型电路原理简单、成本低廉、可靠性高；当开关电源启动后，延时充电电路启动充电并输出电压使第一开关导通，第一开关导通后，第二开关截止，电源控制芯片启动电路完成芯片延时启动，解决了开关电源启动时开机冲击电流大的问题。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

Claims

1.一种软启动可控电路，其特征在于，包括顺序连接在开关电源与电源控制芯片启动端之间的延时充电电路、继电器开关电路及电源控制芯片启动电路；所述继电器控制单元包括根据所述延时充电电路的输出电压变换通断状态的第一开关，所述电源控制芯片启动电路包括根据第一开关的通断变换通断状态的第二开关，所述第二开关根据其通断状态控制电源控制芯片启动端是否对地短接；所述第一开关截止时，第二开关导通，电源控制芯片对地短接；所述第一开关导通时，第二开关截止，电源控制芯片启动。

2.根据权利要求1所述的一种软启动可控电路，其特征在于，所述延时充电电路包括第一二极管D1、第一电容C1以及第一电阻R1，所述第一二极管D1的阴极以及第一电阻R1的第一端连接电源正极，所述第一二极管D1的阳极与第一电容C1的正极端及第一电阻R1的第二端连接，所述第一电容C1的负极端接地。

3.根据权利要求2所述的一种软启动可控电路，其特征在于，所述继电器开关电路包括第一稳压管Z1、继电器K1、第二二极管D2、第二电阻R2、第三电阻R3，所述第一开关包括第一三极管Q1，所述第三电阻R3串联在开关电源上电输入端与上电输出端之间，所述继电器K1的常开触点K1C并联在第三电阻R3的两端；所述继电器K1的线圈K1A的第一端及第二二极管D2的阴极与电源正极连接，继电器K1的线圈K1A的第二端及第二二极管D2的阳极连接第一三极管Q1的集电极；第一三极管Q1的发射极接地，而基极串联第二电阻R2后连接所述第一稳压管Z1的阳极，所述第一稳压管Z1的阴极连接第一电阻R1的第二端。

4.根据权利要求3所述的一种软启动可控电路，其特征在于，所述电源控制芯片启动电路包括第二稳压管Z2、第四电阻R4、第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7，所述第二开关包括第二三极管Q2，所述第二稳压管Z2的阴极与第一三极管Q1的集电极连接，而阳极连接第三二极管D3的阳极、第四电阻R4的第一端以及第二电容C2的第一端，所述第四电阻R4的第二端与第二电容C2的第二端接地；所述第三二极管D3的阴极连接第六电阻R6的第一端与第四二极管D4的阴极，所述第四二极管D4的阳极连接开关电平信号，第六电阻R6的第二端连接第二三极管Q2的基极以及第七电阻R7的第一端，第二三极管Q2的发射极与第七电阻R7的第二端接地，而集电极与第五电阻R5串联后连接所述电源控制芯片启动端。