本發(fā)明涉及電子技術領域,尤其涉及一種時序控制電路。
背景技術:
在開關電源應用中,當電源啟動時,輸入電壓會給電路的電容充電,此時電容等效于短路,啟動電流相當于輸入電壓除以回流路徑的阻抗,所帶來的沖擊電流非常大,會給電網(wǎng)帶來影響。因此,一般會在回流路徑上串聯(lián)一個抑制電阻來抑制沖擊電流。但在大功率的應用中,正常工作時輸入電流比較大,容易造成該抑制電阻發(fā)熱。為了提高電路的可靠性,會在電路開啟后對該抑制電阻進行短路以防止燒毀抑制電阻?,F(xiàn)有設計中,在電路頻繁的快速啟動與關斷的過程中,通常只是在電路開啟后對抑制電阻進行短路,當電路關斷后直接斷開對抑制電阻的短路,容易導致抑制電阻損壞。因此需要對電路中的抑制電阻的短路進行時序控制,以提高抑制電阻的使用壽命,保證電路正常運行。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種可靠性高的時序控制電路,所述電路連接于交流電源與電源控制芯片之間,所述電路包括:
電壓檢測單元,與所述交流電源連接,用于接收所述交流電源的輸入電壓,并根據(jù)所述輸入電壓輸出第一電平信號;
斷電延時單元,與所述電壓檢測單元連接,用于根據(jù)所述第一電平信號輸出第二電平信號;
上電延時單元,與所述電壓檢測單元連接,用于根據(jù)所述第一電平信號輸出第三電平信號;
短路控制單元,與所述斷電延時單元以及所述上電延時單元連接,用于接收所述第二電平信號以及所述第三電平信號,根據(jù)所述第二電平信號以及所述第三電平信號輸出短路控制信號;
電源控制單元,與所述上電延時單元以及所述電源控制芯片連接,用于接收所述第三電平信號,根據(jù)所述第三電平信號判斷是否啟動所述電源控制芯片;
短路單元,與所述短路控制單元連接,用于接收所述短路控制信號,并根據(jù)所述短路控制信號判斷是否短路設置于所述交流電源火線上的抑制電阻。
本發(fā)明實施例通過電壓檢測單元根據(jù)所獲取的輸入電壓輸出第一電平信號,通過斷電延時單元以及上電延時單元根據(jù)第一電平信號分別輸出第二電平信號以及第三電平信號,以實現(xiàn)對短路控制單元以及電源控制單元進行時序控制。實施本發(fā)明實施例,可實現(xiàn)對抑制電阻的時序控制,防止電路在快速啟動或者關斷的過程中損壞抑制電阻,延長了抑制電阻的使用壽命,提高了電路的可靠性。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一實施例中一種時序控制電路的原理框圖;
圖2為本發(fā)明一實施例中一種時序控制電路的電路圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參照圖1,其為本發(fā)明一實施例中一種時序控制電路的原理框圖。所述電路連接于交流電源與電源控制芯片之間,所述電路包括但不限于電壓檢測單元110、斷電延時單元120、上電延時單元130、短路控制單元150、電源控制單元140以及短路單元160。
其中,所述電壓檢測單元110與所述交流電源連接,用于接收所述交流電源的輸入電壓,并根據(jù)所述輸入電壓輸出第一電平信號。
所述斷電延時單元120與所述電壓檢測單元110連接,用于根據(jù)所述第一電平信號輸出第二電平信號。
所述上電延時單元130與所述電壓檢測單元110連接,用于根據(jù)所述第一電平信號輸出第三電平信號。
所述短路控制單元150與所述斷電延時單元120以及所述上電延時單元130連接,用于接收所述第二電平信號以及所述第三電平信號,根據(jù)所述第二電平信號以及所述第三電平信號輸出短路控制信號。
所述電源控制單元140與所述上電延時單元130以及所述電源控制芯片連接,用于接收所述第三電平信號,根據(jù)所述第三電平信號判斷是否啟動所述電源控制芯片。
所述短路單元160與所述短路控制單元150連接,用于接收所述短路控制信號,并根據(jù)所述短路控制信號判斷是否短路設置于所述交流電源火線上的抑制電阻。
進一步地,當所述第一電平信號為高電平時,所述斷電延時單元120輸出的第二電平信號為高電平信號,所述上電延時單元130延時輸出的第三電平信號為高電平信號。當所述第一電平信號為低電平時,所述斷電延時單元120延時輸出的第二電平信號為低電平信號,所述上電延時單元130輸出的第三電平信號為低電平信號。
具體實施中,當所述第二電平信號為高電平時,所述短路控制單元150輸出短路控制信號,以控制所述短路單元160對所述抑制電阻進行短路。當所述第三電平信號為高電平時,所述電源控制單元140產(chǎn)生電源芯片電壓信號,以啟動所述電壓控制芯片。
當所述第二電平信號為低電平時,所述短路控制單元150不輸出短路控制信號,所述短路單元160不對所述抑制電阻進行短路。當所述第三電平信號為低電平時,所述電源控制單元140不產(chǎn)生電源芯片電壓信號,不啟動所述電壓控制芯片。
本發(fā)明實施例通過電壓檢測單元110根據(jù)所獲取的輸入電壓輸出第一電平信號,通過斷電延時單元120以及上電延時單元130根據(jù)第一電平信號分別輸出第二電平信號以及第三電平信號,以實現(xiàn)對短路控制單元150以及電源控制單元140進行時序控制。實施本發(fā)明實施例,可實現(xiàn)對抑制電阻的時序控制,防止電路在快速啟動或者關斷的過程中損壞抑制電阻,延長了抑制電阻的使用壽命,提高了電路的可靠性。
具體請參照圖2,其為本發(fā)明一實施例中一種時序控制電路的電路圖。
進一步地,所述電壓檢測單元110包括但不限于輸入電壓采集單元、第一比較器u1。
其中,所述輸入電壓采集單元與所述交流電源連接,用于采集所述交流電源產(chǎn)生的輸入電壓。
具體實施中,所述電壓采集單元包括第四電容c4、第九電阻r9、第十電阻r10以及第十一電阻r11。所述輸入電壓采集單元通過第九二極管d9以及第十二極管d10分別與交流回路中的火線以及零線連接。通過所述輸入電壓采集單元可實現(xiàn)對交流回路產(chǎn)生的交流電壓的采集并進行濾波,以輸送至所述第一比較器u1。
所述第一比較器u1包括第一同相端、第一反相端以及第一輸出端;所述第一同相端與所述輸入電壓采集單元連接,所述第一反相端與預設的第一參考電壓連接,所述第一輸出端用于輸出所述第一電平信號。當所述輸入電壓大于所述第一參考電壓,所述第一電平信號為高電平信號;當所述輸入電壓小于所述第一參考電壓,所述第一電平信號為低電平信號。
具體地,所述第一參考電壓可通過電阻器與所述第一反相端電性連接,所述第一參考電壓可通過電容器與大地電性連接。所述第一比較器u1還可以包括電源輸入端和接地輸出端。所述電源輸入端通過電阻器與直流電壓源vcc電性連接,且所述電源輸入端通過電容器與大地連接;所述接地輸出端與大地電性連接。
具體地,所述電壓檢測單元110還可以包括第十二電阻r12,所述第十二電阻r12連接于所述第一同相端與所述第一輸出端之間。以使所述第一比較器u1實現(xiàn)滯環(huán)控制,防止所述第一比較器u1反復觸發(fā)。
具體實施中,當所述電路處于斷電狀態(tài)時,所述輸入電壓逐漸變小,當所述輸入電壓小于所述第一參考電壓,所述第一電平信號為低電平信號。當所述電路處于上電狀態(tài)時,所述輸入電壓逐漸變大,當所述輸入電壓大于所述第一參考電壓,所述第一電平信號為高電平信號。
進一步地,所述斷電延時單元120包括但不限于第一二極管d1、第一電阻r1、第一電容c1以及第二比較器u2。
其中,所述第一二極管d1的正極與所述電壓檢測單元110連接。
所述第一電阻r1的一端與所述第一二極管d1的負極連接,所述第一電阻r1的另一端接地。
所述第一電容c1的一端與所述第一二極管d1的負極連接,所述第一電容c1的另一端接地。
所述第二比較器u2其包括第二同相端、第二反相端以及第二輸出端,所述第二同相端與所述第一電阻r1的另一端以及所述第一電容c1的另一端連接,所述第二反相端與預設的第二參考電壓連接,所述第二輸出端用于輸出所述第二電平信號。
具體地,所述第一參考電壓可通過電阻器與所述第一反相端電性連接,所述第一參考電壓可通過電容器與大地電性連接。
具體地,所述斷電延時單元120還可以包括第十六電阻r16,所述第十六電阻r16連接于所述第二同相端與所述第二輸出端之間。以使所述第二比較器u2實現(xiàn)滯環(huán)控制,防止所述第二比較器u2反復觸發(fā)。
具體實施中,當所述電路處于斷電狀態(tài)時,所述電壓檢測單元110輸出的第一電平信號為低電平,所述第一二極管d1截止。所述第一電容c1通過所述第一電阻r1進行放電,以使所述第二比較器u2輸出的第二電平信號繼續(xù)保持為高電平信號。當通過所述第一電容c1放電所產(chǎn)生的電壓小于所述第二參考電壓時,所述第二比較器u2輸出的第二電平信號為低電平信號,通過所述第一電容c1的放電動作可在所述電路處于斷電狀態(tài)時達到延時輸出第二電平信號的效果。其中,所述第一電容c1的放電速度可通過所述第一電容c1的大小以及所述第一電阻r1的大小進行設定。
進一步地,所述上電延時單元130包括但不限于直流電壓源vcc、第二二極管d2、第二電阻r2、第二電容c2以及第三比較器u3。其中,
所述第二二極管d2的負極與所述電壓檢測單元110連接。
所述第二電阻r2的一端與所述第二二極管d2的正極連接,所述第二電阻r2的另一端與所述直流電壓源vcc連接。
所述第二電容c2的一端與所述第二二極管d2的負極連接,所述第二電容c2的另一端接地。
所述第三比較器u3包括第三同相端、第三反相端以及第三輸出端,所述第三同相端與所述第一電阻r1的另一端以及所述第一電容c1的另一端連接,所述第三反相端與預設的第三參考電壓連接,所述第三輸出端用于輸出所述第三電平信號。
具體地,所述第三比較器u3還可以包括電源輸入端和接地輸出端。所述電源輸入端通過電阻器與直流電壓源vcc電性連接,且所述電源輸入端通過電容器與大地連接;所述接地輸出端與大地電性連接。
具體地,所述上電延時單元130還可以包括第十五電阻r15,所述第十五電阻r15連接于所述第三同相端與所述第三輸出端之間。以使所述第三比較器u3實現(xiàn)滯環(huán)控制,防止所述第三比較器u3反復觸發(fā)。
具體實施中,所述上電延時單元130還包括第十四電阻r14以及第十三電阻r13。所述直流電壓源vcc通過第十四電阻r14以及第十三電阻r13與所述第二反相端連接,以產(chǎn)生所述第三參考電壓。
具體實施中,當所述電路處于上電狀態(tài)時,所述電壓檢測單元110輸出的第一電平信號為高電平。一方面,第一二極管d1導通,所述第二比較器u2輸出的第二電平信號為高電平信號,所述短路控制單元150輸出短路控制信號,控制所述短路單元160對所述抑制電阻rt1進行短路。另一方面,所述第二二極管d2截止,所述直流電壓源vcc通過所述第二電阻r2對所述第二電容c2進行充電。若所述第二電容c2的電壓高于所述第三參考電壓,所述第三比較器u3輸出的第三電平信號為高電平信號,通過所述第二電容c2的充電動作可在所述電路處于上電狀態(tài)時達到延時輸出第三電平信號的效果。其中,所述第一電容c1的充電速度可通過所述第二電容c2的大小以及所述第二電阻r2的大小進行設定。
進一步地,所述上電延時單元130還包括第七電阻r7、第八二極管d8以及第八電阻r8。其中,所述第八二極管d8的負極與所述直流電壓源vcc連接,所述第八二極管d8的正極通過所述第七電阻r7接地。所述第八二極管d8可快速釋放所述第二電容c2的電壓。所述第八電阻r8連接于所述第二二極管d2的負極以及所述第二電容c2的之間。
進一步地,所述電源控制單元140包括但不限于直流電壓源vcc、第三電阻r3、第三二極管d3、第一穩(wěn)壓管zd1、第一三極管q1、第四二極管d4以及第三電容c3。其中,
所述第三二極管d3的負極與所述上電延時單元130連接。
所述第一穩(wěn)壓管zd1的正極與所述第三二極管d3的負極連接。
所述第一三級管包括第一基極、第一集電極以及第一發(fā)射集,所述第一基極通過所述第三電阻r3與所述直流電壓源vcc連接,以及與所述第一穩(wěn)壓管zd1的負極連接,所述第一集電極與所述直流電壓源vcc連接。
所述第四二極管d4的正極與所述第一發(fā)射極連接,所述第四二極管d4的負極與所述電源控制芯片連接。
所述第三電容c3的一端與所述第四二極管d4的負極以及所述電源控制芯片連接,所述第三電容c3的另一端接地。
具體實施中,當所述第三電平信號為高電平信號時,所述第三二極管d3截止,所述第一穩(wěn)壓管zd1截止,第一三極管q1的基極電壓就等于直流電壓源vcc的電壓,因此所述第一三極管q1導通,所述直流電壓源vcc對所述第三電容c3進行充電。當所述第三電容c3的電壓高于預設的啟動電壓,所述電源控制芯片啟動。
特別地,所述第三電容c3的放電速度小于所述第一電容c1的放電速度,以使得電源控制芯片工作電壓ic_vcc經(jīng)過第三電容c3放電后低于預設的啟動電壓時,即所述電源控制芯片不工作后,所述短路控制單元150才停止輸出所述短路控制信號,停止短路所述抑制電阻rt1,有效地保證了電路時序。例如,在電路處于斷電狀態(tài)時,如果電源控制芯片工作電壓ic_vcc大于預設的啟動電壓,則短路單元160會保持短路所述抑制電阻rt1,防止下一次啟動前短路單元開路,導致所述抑制電阻rt1串聯(lián)進回路。
進一步地,所述短路控制單元150包括但不限于第四電阻r4、第五電阻r5、第五二極管d5、第六二極管d6、第二穩(wěn)壓管zd2以及第二三極管q2。其中,
所述第五二極管d5的正極與所述上電延時單元130連接;
所述第六二極管d6的正極與所述斷電延時單元120連接,所述第六二極管d6的負極與所述第五二極管d5的負極連接;
所述第二穩(wěn)壓管zd2的負極通過所述第四電阻r4與所述第六二極管d6的負極與所述第五二極管d5的負極連接,所述第二穩(wěn)壓管zd2的正極通過所述第五電阻r5接地;
所述第二三級管包括第二基極、第二集電極以及第二發(fā)射集,所述第二基極與所述第二穩(wěn)壓管zd2的正極連接,所述第二集電極與所述短路單元160連接,所述第二發(fā)射極接地。
具體實施中,當所述第二電平信號為高電平時,所述第六二極管d6導通,所述第二三極管q2的第二發(fā)射極與第二集電極導通,所述短路控制單元150輸出短路控制信號,以控制所述短路單元160對所述抑制電阻rt1進行短路。
進一步地,所述短路單元160包括但不限于直流電壓源vcc、第六電阻r6、第七二極管d7以及繼電器k1。其中,
所述第七二極管d7的正極與所述短路控制單元150連接,
所述繼電器k1的第一端與所述交流電源的火線以及所述抑制電阻rt1連接,所述繼電器k1的第二端通過所述第六電阻r6與所述交流電源的零線連接,所述繼電器k1的第三端與所述交流電源的火線以及所述抑制電阻rt1連接,所述繼電器k1的第四端與所述直流電壓源vcc連接,所述繼電器k1的第五端與所述短路控制單元150連接。
具體實施中,當所述短路控制電路輸出短路控制以信號,所述繼電器k1的第一端與所述繼電器k1的第三端連接,以使所述抑制電阻rt1短路,防止所述抑制電阻rt1燒毀。于其他實施例中,所述繼電器還替換為其他開關元器件,例如場效應管等。
請繼續(xù)參照圖2,下面詳細說明本實施例一種時序控制電路的工作原理。
當所述電路處于斷電狀態(tài)時,所述輸入電壓逐漸降低,若所述輸入電壓小于所述第一參考電壓,所述第一比較器u1輸出的第一電平信號為低電平信號。此時,所述第一二極管d1截止,所述第一電容c1通過所述第一電阻r1進行放電,以使所述第二比較器u2輸出的第二電平信號繼續(xù)保持為高電平信號,所述短路控制單元150繼續(xù)控制所述短路單元160對所述抑制電阻rt1進行短路。當通過所述第一電容c1放電所產(chǎn)生的電壓小于所述第二參考電壓時,所述第二比較器u2輸出的第二電平信號為低電平信號,通過所述第一電容c1的放電動作可在所述電路處于斷電狀態(tài)時達到延時輸出第二電平信號的效果。另一方面,所述第二二極管d2導通,所述第三比較器u3輸出的第三電平信號為低電平信號,導致所述第三二極管d3截止,所述電源控制單元140不啟動所述電源控制芯片。通過延時輸出低電平的第二電平信號,可確保所述電源控制芯片不工作之后才停止對所述抑制電阻rt1的短路,有效保證了電路控制時序。
當所述電路處于上電狀態(tài)時,所述輸入電壓逐漸升高,若所述輸入電壓大于所述第一參考電壓,所述第一比較器u1輸出的第一電平信號為高電平信號。此時,所述第一二極管d1導通,以使所述第二比較器u2輸出的第二電平信號為高電平信號,所述短路控制單元150控制所述短路單元160對所述抑制電阻rt1進行短路。另一方面,所述第二二極管d2截止,所述直流電壓源vcc通過所述第二電阻r2對所述第二電容c2進行充電。若所述第二電容c2的電壓高于所述第三參考電壓,所述第三比較器u3輸出的第三電平信號為高電平信號。導致所述第三二極管d3截止,所述第一穩(wěn)壓管zd1截止,第一三極管q1的基極電壓就等于直流電壓源vcc的電壓,因此所述第一三極管q1導通,所述直流電壓源vcc對所述第三電容c3進行充電。當所述第三電容c3的電壓高于預設的啟動電壓,所述電源控制芯片啟動。通過延時輸出高電平的第三電平信號,可確保所述抑制電阻rt1被短路之后,所述電源控制芯片才開始啟動,有效保證了電路控制時序。
當電路處于頻繁上電或者斷電狀態(tài)時,通過延時輸出低電平的第二電平信號,使得所述抑制電阻rt1可繼續(xù)保持短路狀態(tài),直至所述第一電容c1放電所產(chǎn)生的電壓小于所述第二參考電壓。以實現(xiàn)在頻繁上電或者斷電的過程中,所述抑制電阻rt1因延時作用,不必頻繁進行短路或者斷路,延長了抑制電阻rt1的使用壽命,提高了電路的可靠性。
需要說明的是,對于前述的各個方法實施例,為了簡單描述,故將其都表述為一系列的動作組合,但是本領域技術人員應該知悉,本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制,因為依據(jù)本申請,某一些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次,本領域技術人員也應該知悉,說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例,所涉及的動作和模塊并不一定是本申請所必須的。
在上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側(cè)重,某個實施例中沒有詳細描述的部分,可以參見其他實施例的相關描述。還需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到各種等效的修改或替換,這些修改或替換都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。