CN2884680Y - 一种降低开关电源启动电阻功率消耗电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于降低开关电源启动电阻功率消耗电路，包括传统的启动电路中的直流高电压的端口和直流低压端口，以及在直流高电压的端口上连接的电阻R1、电解电容C1、整流二极管D1和开关电源高频变压器辅助绕组AUX；在电阻R1的两端连接有开关管Q1的基极和集电极，该开关管Q1的发射极与通过一个二极管D2连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的负极和电阻R1之间还连接有稳压二极管D3。本实用新型由于采取了开关管Q1，不仅大大降低了启动电阻的损耗，同时有效地降低电源散热量，而且大大减小启动电阻体积，节省了空间。同时节约了能耗，提升了电源的效率。
Description
技术领域
本实用新型属于开关电源领域，具体涉及一种降低开关电源启动电阻功率消耗电路。
背景技术
开关电源都会用到控制芯片，芯片的Vcc一般在15V左右，而大多数开关电源的输入电压都远在该电压之上，譬如市电整流后在300V以上，对于大功率的开关电源一般都要求加一级PFC，这时电压就接近400V，这种高压一般都不能直接加在芯片上，所以就先用一个大功率的启动电路来提供这个低电压小电流来先让IC工作，当整个开关电源工作正常后转而由电源本身的辅助绕组产生的电压给控制IC供电。传统的启动电路如图1所示，图中的R1为大功率启动电阻，C1为滤波兼储能电解电容，D1为整流二极管，AUX为开关电源高频变压器辅助绕组，Vin为输入直流高电压，Vcc为芯片供电的直流低压。它存在如下缺陷：
1.启动电阻R1因为消耗功率较大(1-5W)，因此体积也大，不利于电源的小型轻量化；
2.启动电阻R1一直是与高压输入端Vin相连的，开关电源正常工作以后并未与之断开，所以R1上一直在消耗功率。申请人计算了这个白白浪费掉的消耗功率：
假定：Vin为380V，Vcc为15V，R1为160K；
则该消耗功率：P＝(380-15)*(380-15)/160000＝0.832W，而且这个一直存在的功率消耗对于目前各国所要求越来越小的待机功耗相当不利。例如欧洲经济协会对待机功耗的规定如下表：
| 额定输入功率 | 无装载功率消耗 | ||
| 规定1 | 规定2 | 规定3 | |
| 2001年1月1日 | 2003年1月1日 | 2005年1月1日 | |
| 0.3W～15W | 1.0W | 0.75W | 0.3W |
| 15W～50W | 1.0W | 0.75W | 0.5W |
| 50W～70W | 1.0W | 0.75W | 0.75W |
由此可见，待机功耗的要求越来越严，其他如美国的‘能源之星’计划、德国的‘蓝色天使’计划、我国的‘3C’认证等都有具体规定。因此，降低待机功耗是业内技术人员不容推卸的责任。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种降低开关电源启动电阻功率消耗电路，通过在原有的启动电路上增加相关的元器件，能够解决以上传统启动电路中的电阻中存在消耗功率的问题。
为了实现上述任务，本实用新型采取的技术方案是：一种用于降低开关电源启动电阻功率消耗电路，包括传统的启动电路中的直流高电压端口和直流低压端口，以及在直流高电压的端口上连接的电阻R1、电解电容C1、整流二极管D1和开关电源高频变压器辅助绕组；其特征在于，在电阻R1的两端连接有开关管Q1的基极和集电极，该开关管Q1的发射极与通过一个二极管D2连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的负极和电阻R1之间还连接有稳压二极管D3。
本实用新型的电路，由于采取了开关管Q1，当辅助绕组AUX未正常工作时，开关管Q1导通，与Vcc并联的电解电容C1得以充电，使Vcc电压上升，待上升到足以让芯片工作时，电源开始工作，辅助绕组AUX正常输出，电压抬升，导致开关管Q1开通的条件被破坏，开关管Q1被自动断开。这样能够不仅大大降低了启动电阻的损耗，同时有效地降低电源散热量，而且大大减小启动电阻体积，节省了空间，同时节约了能耗，提升了电源的效率。
附图说明
图1是传统的启动电路原理图；
图2是本实用新型的电路原理图。
以下结合附图和原理对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图2，本实用新型的用于降低开关电源启动电阻功率消耗电路，包括传统的启动电路中的直流高电压端口Vin和直流低压端口Vcc，以及在直流高电压的端口Vin上连接的电阻R1、电解电容C1、整流二极管D1和开关电源高频变压器辅助绕组AUX；在电阻R1的两端连接有开关管Q1的基极和集电极，该开关管Q1的发射极与通过一个二极管D2连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的负极和电阻R1之间还连接有稳压二极管D3。
电路中的R1为偏置电阻，开关管Q1为NPN型三极管，D3为稳压二极管，D1为整流二极管。
从图2中可以看出，改进后的启动电路增加了开关管Q1、稳压二极管D3、以及二极管D2三个元件。电路工作时，当在直流高电压端口Vin加电时，电阻R1为稳压二极管D3提供偏置电流，同时经三极管Q1的基极b和发射极e以及二极管D2降压后，给直流低压端口Vcc上的电容C1充电。当直流低压端口Vcc到达一定的电压值后，控制芯片开始工作，发出控脉冲，电源开始工作，辅助绕组AUX的电压将会上升。使得稳压二极管D3上的电压减去三极管Q1的基极b和发射极e的压降Vbe和二极管D2上的电压降后会使D2截止，并使三极管Q1关闭，二极管D2还有用来防止出现三极管Q1的发射极e、基极b雪崩的作用。此时，电路上通过偏置电阻R1的电流就只剩下稳压二极管D3上很小的偏置电流，消耗功率极小。并使得传统的启动电路中1W～5W的大功率启动电阻R1可以用1/4W的电阻代替，便于实现电源的小型轻量化。
Claims (2)
1.一种用于降低开关电源启动电阻功率消耗电路，包括传统的启动电路中的直流高电压的端口和直流低压端口，以及在直流高电压的端口上连接的电阻R1、电解电容C1、整流二极管D1和开关电源高频变压器辅助绕组AUX；其特征在于，在电阻R1的两端连接有开关管Q1的基极和集电极，该开关管Q1的发射极与通过一个二极管D2连接至电解电容C1的正极，电解电容C1的负极和电阻R1之间还连接有稳压二极管D3。
2.如权利要求1所述的用于降低开关电源启动电阻功率消耗电路，其特征在于，所述的开关管Q1为NPN型三极管。
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| CN 200620078230 CN2884680Y (zh) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | 一种降低开关电源启动电阻功率消耗电路 |
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| CN 200620078230 CN2884680Y (zh) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | 一种降低开关电源启动电阻功率消耗电路 |
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| CN 200620078230 Expired - Fee Related CN2884680Y (zh) | 2006-01-11 | 2006-01-11 | 一种降低开关电源启动电阻功率消耗电路 |
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Cited By (2)
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| CN101951136A (zh) * | 2010-03-10 | 2011-01-19 | 杭州中恒电气股份有限公司 | 电源转换装置的辅助电源自举电路 |
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2006
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| CN101951136B (zh) * | 2010-03-10 | 2012-09-05 | 杭州中恒电气股份有限公司 | 电源转换装置的辅助电源自举电路 |
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