專利名稱：低成本寬輸入電壓開關(guān)電源啟動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源的啟動電路。
背景技術(shù)：
開關(guān)電源在電子領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，開關(guān)電源的啟動電路非常重要，公開號為CN1457546A的專利申請披露了一種用于開關(guān)電源的啟動電路，其使用了電阻六只、并聯(lián)穩(wěn)壓器一只、光耦一只、三極管一只，合計九只元件，使用元件較多，成本較高；二次側(cè)負(fù)載長時間過載或短路時，將導(dǎo)致輸出電壓不足，進(jìn)而導(dǎo)致三極管11長時間導(dǎo)通，啟動電路長時間處于高功耗狀態(tài)而易損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種成本低、元件少、功耗低、穩(wěn)定性高的低成本寬輸入電壓開關(guān)電源啟動電路。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣得以實現(xiàn)的一種低成本寬輸入電壓開關(guān)電源啟動電路，包括PWM控制器U1、并接在PWM控制器電源腳7端與地腳5端間的儲能電容C1、至少含有一次側(cè)上繞組N1、一次側(cè)下繞組N2及二次側(cè)繞組N3的變壓器T1、接在PWM控制器輸出腳6端與一次側(cè)上繞組N1下端的開關(guān)管Q3、接在一次側(cè)上繞組N1下端與上端即電源輸入端間的吸收回路X、接在一次側(cè)下繞組N2與PWM控制器電源腳7端間的控制器供電支路；其特點是在PWM控制器U1的參考電壓輸出腳8端接有第三電阻R3，第三電阻的另一端接第二三極管Q2的基極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極接第一三極管Q1的基極和第一電阻R1的一端，第一三極管的集電極通過第二電阻R2與第一電阻的另一端并接電源輸入端，第一三極管的發(fā)射極接第一二極管D1的正極，第一二極管的負(fù)極接PWM控制器的電源腳7端。
本發(fā)明的輸入電壓范圍寬，從36Vdc～375Vdc均可，適用于48V蓄電池供電、110V交流供電、220V交流供電、230V交流供電場合；使用了電阻三只、二極管一只、三極管二只，元件少成本低；二次側(cè)負(fù)載長時間過載或短路時，啟動電路自動進(jìn)入間歇重啟動工作狀態(tài)，功耗低。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
圖中U1——PWM控制器，C1、C2——電容，T1——變壓器，N1——變壓器T1的一次側(cè)上繞組，N2——變壓器T1的一次側(cè)下繞組，N3——變壓器T1的二次側(cè)繞組，D1、D2——二極管，R1～R7——電阻，Q1、Q2——三極管，Q3——開關(guān)管，X——吸收回路。
具體實施例方式
從圖1可見，PWM控制器U1的引腳8為參考電壓輸出端VREF，當(dāng)控制器在啟動狀態(tài)時VREF＝0V；啟動完成后，控制器進(jìn)入正常工作狀態(tài)時VREF＝5V。接在PWM控制器U1的電源腳7腳與接地腳5間的電容C1為PWM控制器工作電源儲能電容；接在電源輸入端與地間的電容C2為一次側(cè)儲能電容；場效應(yīng)管Q3為主開關(guān)管，其控制極通過電阻R4接PWM控制器U1的輸出腳6腳，其控制極與地間接有電阻R5，PWM控制器U1的輸出腳6腳與電阻R4、R5為主開關(guān)管驅(qū)動電路；主開關(guān)管Q3的源極通過電阻R6接地，電阻R6為主回路電流檢測電阻；主開關(guān)管Q3的漏極接變壓器T1的一次側(cè)上繞組N1的下端，變壓器T1的一次側(cè)上繞組N1上端接電源輸入端，變壓器T1為主變壓器，其至少含有一次側(cè)上、下繞組N1、N2及二次側(cè)繞組N3；一次側(cè)上繞組N1兩端并接有吸收回路X，吸收回路X用來限制開關(guān)管Q3關(guān)斷時一次側(cè)上繞組N1產(chǎn)生的感應(yīng)電壓幅值；一次側(cè)下繞組N2的下端接地，上端通過電阻R7接二極管D2的正極，二極管D2的負(fù)極接PWM控制器U1的電源腳7腳，一次側(cè)下繞組N2與電阻R7、二極管D2構(gòu)成PWM控制器U1的電源供電支路。
本發(fā)明的開關(guān)電源啟動電路由三只電阻R1、R2、R3，兩只三極管Q1、Q2及一只二極管D1組成。電阻R3一端接PWM控制器U1的引腳8端，另一端接三極管Q2的基極，三極管Q2的發(fā)射極接地，電阻R3與三極管Q2構(gòu)成反相器。三極管Q2的集電極接三極管Q1的基極和電阻R1的一端，三極管Q1的集電極通過電阻R2與電阻R1的另一端并接電源輸入端，電源輸入端的輸入電壓可為36Vdc～375Vdc，電阻R1、R2與三極管Q1構(gòu)成啟動電流控制開關(guān)。三極管Q1的發(fā)射極接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極接PWM控制器U1的電源引腳7端及儲能電容C1的正極，二極管D1為逆止二極管，防止三極管Q1的b-e結(jié)上出現(xiàn)反向電壓。
本發(fā)明開關(guān)電源啟動電路的啟動過程一、二次側(cè)負(fù)載正常時的啟動過程主回路剛通電時，PWM控制器U1處于啟動狀態(tài)，電容C1上的電壓為0V，開關(guān)管Q3、二極管D2處于截止?fàn)顟B(tài)，一次側(cè)下繞組N2不向PWM控制器U1進(jìn)行供電，此時PWM控制器U1的8腳(VREF)上的電壓為0V，三極管Q2截止，三極管Q1由電阻R1提供基極電流而飽和導(dǎo)通。啟動電流經(jīng)電阻R2限流，通過二極管D1向電容C1充電。當(dāng)電容C1上的電壓達(dá)到PWM控制器U1啟動閥值電壓時，PWM控制器U1的8腳(VREF)上的電壓為5V，控制器U1的輸出6腳(OUT)通過電阻R4控制開關(guān)管Q3進(jìn)入正常工作狀態(tài)。此時三極管Q2飽和導(dǎo)通，三極管Q1的基極電位接近0V，三極管Q1截止，啟動電路停止向PWM控制器U1供電，儲能電容C1向PWM控制器U1供電。因為二次側(cè)負(fù)載正常，在較短時間內(nèi)二次側(cè)電壓上升到正常值，電路自動轉(zhuǎn)換為由一次側(cè)下繞組N2經(jīng)電阻R7、二極管D2向PWM控制器U1供電，整個啟動過程正常結(jié)束。
二、二次側(cè)負(fù)載過載或短路時的啟動過程主回路剛通電時，PWM控制器U1處于啟動狀態(tài)，電容C1上的電壓為0V，開關(guān)管Q3、二極管D2處于截止?fàn)顟B(tài)，一次側(cè)繞組N2不向PWM控制器U1進(jìn)行供電，此時PWM控制器U1的8腳(VREF)上的電壓為0V，三極管Q2截止，三極管Q1由電阻R1提供基極電流而飽和導(dǎo)通。啟動電流經(jīng)電阻R2限流，通過二極管D1向電容C1充電。當(dāng)電容C1上的電壓達(dá)到PWM控制器U1啟動閥值電壓時，PWM控制器U1的8腳(VREF)上的電壓為5V，控制器U1的輸出6腳(OUT)通過電阻R4控制開關(guān)管Q3進(jìn)入正常工作狀態(tài)。此時三極管Q2飽和導(dǎo)通，三極管Q1的基極電位接近0V，三極管Q1截止，啟動電路停止向PWM控制器U1供電，儲能電容C1向PWM控制器U1供電。因為二次側(cè)負(fù)載過載或短路，在較短時間內(nèi)二次側(cè)電壓不能上升到正常值，儲能電容C1的電壓將下降到最小正常工作電壓以下，PWM控制器U1的8腳(VREF)上的電壓為0V。三極管Q2截止，三極管Q1導(dǎo)通，啟動電路再次進(jìn)入啟動過程。在二次側(cè)負(fù)載過載或短路的情況下，三極管Q1間歇導(dǎo)通，啟動電路自動進(jìn)入間歇重啟動工作狀態(tài)。
三、二次側(cè)負(fù)載過載或短路故障排除后的啟動過程二次側(cè)故障未排除之前，啟動電路按上述第二種啟動過程工作，一旦二次側(cè)故障排除，啟動電路重新進(jìn)入上述第一種正常啟動過程，直到整個啟動過程正常結(jié)束。
本發(fā)明的特點是僅在PWM控制器啟動時提供電流，在PWM控制器正常工作時停止提供電流，因而限制了啟動電路的功耗，拓寬了開關(guān)電源的輸入電壓范圍。另外，二次側(cè)負(fù)載長時間過載或短路時，啟動電路自動進(jìn)入間歇重啟動工作狀態(tài)，啟動電路依然具有低功耗的特性。一旦二次側(cè)過載或短路故障排除，啟動電路能自動重新提供啟動電流，直到PWM控制器進(jìn)入正常工作狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種低成本寬輸入電壓開關(guān)電源啟動電路，包括PWM控制器(U1)、并接在PWM控制器電源腳(7)端與地腳(5)端間的儲能電容(C1)、至少含有一次側(cè)上繞組(N1)、一次側(cè)下繞組(N2)及二次側(cè)繞組(N3)的變壓器(T1)、接在PWM控制器輸出腳(6)端與一次側(cè)上繞組(N1)下端的開關(guān)管(Q3)、接在一次側(cè)上繞組(N1)下端與上端即電源輸入端間的吸收回路(X)、接在一次側(cè)下繞組(N2)與PWM控制器電源腳(7)端間的控制器供電支路；其特征在于在所述的PWM控制器(U1)的參考電壓輸出腳(8)端接有第三電阻(R3)，第三電阻的另一端接第二三極管(Q2)的基極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極接第一三極管(Q1)的基極和第一電阻(R1)的一端，第一三極管的集電極通過第二電阻(R2)與第一電阻的另一端并接電源輸入端，第一三極管的發(fā)射極接第一二極管(D1)的正極，第一二極管的負(fù)極接PWM控制器的電源腳(7)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低成本寬輸入電壓開關(guān)電源啟動電路，其特征在于所述的電源輸入端的輸入電壓范圍為直流36V～375V。
全文摘要
一種低成本寬輸入電壓開關(guān)電源啟動電路，包括PWM控制器U1、儲能電容C1、變壓器T1、開關(guān)管Q3、吸收回路X、控制器供電支路；在PWM控制器U1的參考電壓輸出腳8端接有第三電阻R3，第三電阻的另一端接第二三極管Q2的基極，第二三極管的發(fā)射極接地，第二三極管的集電極接第一三極管Q1的基極和第一電阻R1的一端，第一三極管的集電極通過第二電阻R2與第一電阻的另一端并接電源輸入端，第一三極管的發(fā)射極接第一二極管D1的正極，第一二極管的負(fù)極接PWM控制器的電源腳7端。本發(fā)明的輸入電壓范圍寬，從36Vdc～375Vdc均可；元件少成本低；二次側(cè)負(fù)載長時間過載或短路時，啟動電路自動進(jìn)入間歇重啟動工作狀態(tài)，功耗低。
文檔編號H02M5/293GK1658482SQ20051003852
公開日2005年8月24日 申請日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者金安 申請人:馬鞍山市領(lǐng)航電子有限公司