專利名稱：軟啟動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及軟啟動(dòng)電路領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于脈寬調(diào)制(Pulse-Width Modulation，簡稱PWM)控制器的軟啟動(dòng)電路。
背景技術(shù)：
圖1為一種現(xiàn)有的采用不具軟啟動(dòng)功能的PWM控制器的切換式電源供應(yīng)器的電路 圖。請參見圖1，切換式電源供應(yīng)器1包括電磁干擾(ElectroMagnetichterference，簡稱 EMI)濾波器10、輸入整流濾波電路20、反激式(flyback)轉(zhuǎn)換器30和反饋電路40。交流 電源Vac經(jīng)過EMI濾波器10濾除EMI噪聲之后，再通過輸入整流濾波電路20而產(chǎn)生直流 電壓Vdc。不具調(diào)整性的直流電壓Vdc通過反激式轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換成具調(diào)整性的直流輸出電 壓Vout以提供至輸出負(fù)載。反饋電路40檢測輸出電壓Vout以控制反激式轉(zhuǎn)換器30來調(diào) 整輸出電壓Vout。反激式轉(zhuǎn)換器30包括變壓器31、開關(guān)32和輸出整流濾波電路33。變壓器31在 初級側(cè)具有初級繞組311，在次級側(cè)具有次級繞組312。初級繞組311的打點(diǎn)端耦接直流電 壓Vdc，初級繞組311的非打點(diǎn)端通過開關(guān)32接地，次級繞組312的打點(diǎn)端接地，次級繞組 312的非打點(diǎn)端耦接輸出整流濾波電路33的輸入端，輸出整流濾波電路33的輸出端送出輸 出電壓Vout。反激式轉(zhuǎn)換器30通過控制開關(guān)32的切換來調(diào)整直流電壓Vdc由變壓器31 的初級繞組311傳送到次級繞組312的能量，進(jìn)而調(diào)整輸出電壓Vout。反饋電路40包括輸出檢測電路41、PWM控制器42和P麗控制器42所需外接的電 阻器421、423和425、輔助繞組313、整流濾波電路422和電容器424。輸出檢測電路41檢 測輸出電壓Vout而產(chǎn)生與輸出負(fù)載(或輸出電流)成正比的光耦電流Ic，例如輸出負(fù)載越 大則光耦電流Ic越?。环粗?，輸出負(fù)載越小則光耦電流Ic越大。PWM控制器42例如是型 號(hào)LD7575的集成電路，其具有啟動(dòng)端HV、供電端VCC、閘極驅(qū)動(dòng)輸出端OUT、電流檢測端CS、 電壓反饋端C0MP、接地端GND和工作頻率設(shè)定端RT。在直流電壓Vdc建立后，直流電壓Vdc 通過電阻器421產(chǎn)生啟動(dòng)電流輸入PWM控制器42的啟動(dòng)端HV，以建立PWM控制器42的供 電。在PWM控制器42的供電建立后，即由設(shè)在變壓器31初級側(cè)的輔助繞組313配合整流 濾波電路422通過供電端VCC供電給PWM控制器42，并關(guān)閉啟動(dòng)端HV使電阻器421不會(huì)產(chǎn) 生功耗，其中輔助繞組313的打點(diǎn)端接地，輔助繞組313的非打點(diǎn)端耦接整流濾波電路422 的輸入端，整流濾波電路422的輸出端耦接供電端VCC。電阻器423和開關(guān)32串聯(lián)耦接于初級繞組311的非打點(diǎn)端和地之間，故電流檢測 端CS通過電阻器423的跨壓即可得知流過初級繞組311或開關(guān)32的電流。電壓反饋端 COMP耦接電容器4M和輸出檢測電路41輸出的光耦電流Ic。在PWM控制器42內(nèi)部，電壓 反饋端COMP耦接PWM比較器的負(fù)輸入端且通過一電阻器耦接一直流供電，故光耦電流Ic 越小則電壓反饋端COMP上的反饋電壓Vfb越高，使得由閘極驅(qū)動(dòng)輸出端OUT輸出的PWM信 號(hào)的占空比(duty cycle)越大，由變壓器31的初級繞組311傳送到次級繞組312的能量 越大；反之，光耦電流Ic越大則反饋電壓Vfb越低，使得由閘極驅(qū)動(dòng)輸出端OUT輸出的PWM信號(hào)的占空比越小，由變壓器31的初級繞組311傳送到次級繞組312的能量越小。接地端 GND接地。工作頻率設(shè)定端RT耦接電阻器425，通過電阻器425的電阻值可決定PWM控制 器42的內(nèi)部工作頻率。在PWM控制器42的供電建立后但輸出電壓Vout尚未建立時(shí)，因光耦電流Ic很小， 反饋電壓Vfb很高，使得由閘極驅(qū)動(dòng)輸出端OUT輸出的PWM信號(hào)的占空比會(huì)開到最大，流過 初級繞組311或開關(guān)32的電流將快速上升到很大，輸出電流跟著快速上升到很大，這樣會(huì) 對開關(guān)32和輸出負(fù)載等組件造成損傷，而且開關(guān)32必然需要采用耐壓較高的組件來防止 瞬間電流變化產(chǎn)生的瞬間電壓變化，使得成本增加。為了解決這個(gè)問題，多款具有軟啟動(dòng)功 能的PWM控制器早已被研發(fā)出來，不過這些PWM控制器的成本當(dāng)然比前述不具軟啟動(dòng)功能 的PWM控制器42還要高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種軟啟動(dòng)電路，可提供PWM控制器軟啟動(dòng)功能。本實(shí)用新型提供的一種軟啟動(dòng)電路，應(yīng)用于PWM控制器，其中PWM控制器具有電壓 反饋端，電壓反饋端耦接第一電容器的第一端以接收與輸出負(fù)載有關(guān)的反饋電壓，第一電 容器的第二端接地，PWM控制器根據(jù)反饋電壓輸出PWM信號(hào)。所述軟啟動(dòng)電路包括齊納二 極管、第一二極管、第二電容器和第一電阻器，其中齊納二極管的陰極端耦接第一電容器的 第一端，第一二極管的陽極端耦接齊納二極管的陽極端，第二電容器的第一端耦接第一二 極管的陰極端，第二電容器的第二端接地，第一電阻器的第一端耦接第二電容器的第一端， 第一電阻器的第二端接地。所述PWM控制器應(yīng)用于切換式電源供應(yīng)器，而切換式電源供應(yīng)器采用反激式轉(zhuǎn)換 器。反激式轉(zhuǎn)換器包括變壓器、開關(guān)和輸出整流濾波電路，其中變壓器的初級側(cè)具有初級繞 組，變壓器的次級側(cè)具有次級繞組，初級繞組的打點(diǎn)端耦接直流電壓，初級繞組的非打點(diǎn)端 通過開關(guān)接地，次級繞組的打點(diǎn)端接地，次級繞組的非打點(diǎn)端耦接輸出整流濾波電路的輸 入端，輸出整流濾波電路的輸出端送出輸出電壓至輸出負(fù)載。變壓器的初級側(cè)還具有輔助 繞組，輔助繞組的打點(diǎn)端接地，輔助繞組的非打點(diǎn)端耦接整流濾波電路的輸入端，整流濾波 電路的輸出端耦接脈寬調(diào)制控制器以提供其所需電源。軟啟動(dòng)電路還包括第二二極管和第 二電阻器，其中第二二極管的陽極端耦接第二電容器的第一端和第一電阻器的第一端，第 二電阻器的第一端耦接第二二極管的陰極端，第二電阻器的第二端耦接整流濾波電路的輸 出端。本實(shí)用新型因采用在PWM控制器的電壓反饋端耦接軟啟動(dòng)電路，可在切換式電源 供應(yīng)器啟動(dòng)瞬間輸出電壓尚未建立時(shí)緩和電壓反饋端上反饋電壓的變化，進(jìn)而降低對切換 式電源供應(yīng)器的開關(guān)和輸出負(fù)載等組件所造成的損害，且開關(guān)因不需要采用耐壓較高的組 件而使得成本降低。

圖1為一種現(xiàn)有的采用不具軟啟動(dòng)功能的PWM控制器的切換式電源供應(yīng)器的電路 圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的采用不具軟啟動(dòng)功能的PWM控制器的切換式電源供應(yīng)器的電路圖，其中切換式電源供應(yīng)器包括軟啟動(dòng)電路。圖中符號(hào)的說明1、1’切換式電源供應(yīng)器；10EMI濾波器；20輸入整流濾波電路；30反激式轉(zhuǎn)換器；31變壓器；311初級繞組；312次級繞組；313輔助繞組；32開關(guān)；33輸出整流濾波電路；40、40’反饋電路；41輸出檢測電路；42PWM控制器；HV啟動(dòng)端；VCC供電端；OUT閘極驅(qū)動(dòng)輸出端；CS電流檢測端；COMP電壓反饋端；GND接地端；RT工作頻率設(shè)定端；421、423、425電阻器；422整流濾波電路；4 第一電容器；43軟啟動(dòng)電路；431齊納二極管；432第一二極管；433第二電容器；434第一電阻器；435第二二極管；436第二電阻器；Ic光耦電流；Vac交流電源；Vdc直流電壓；Vfb反饋電壓；Vout輸出電壓。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新 型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的采用不具軟啟動(dòng)功能的PWM控制器的切換式電源供 應(yīng)器的電路圖，其中切換式電源供應(yīng)器包括軟啟動(dòng)電路。請參見圖2，本實(shí)用新型的切換式 電源供應(yīng)器1’例如是在圖1所示的切換式電源供應(yīng)器1加入軟啟動(dòng)電路43，但并非限制本 實(shí)用新型，本領(lǐng)域具有公知常識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)電路43還可應(yīng)用于其它 的切換式電源供應(yīng)器中。在本實(shí)施例中，切換式電源供應(yīng)器1’包括EMI濾波器10、輸入整流濾波電路20、 反激式轉(zhuǎn)換器30和反饋電路40’，其中反饋電路40’除了包括輸出檢測電路41、PWM控制 器42和PWM控制器42所需外接的電阻器421、423和425、輔助繞組313、整流濾波電路422 和第一電容器424之外，還包括軟啟動(dòng)電路43。EMI濾波器10、輸入整流濾波電路20、反激 式轉(zhuǎn)換器30、輸出檢測電路41、PWM控制器42和PWM控制器42所需外接的電阻器421、423 和425、輔助繞組313、整流濾波電路422和第一電容器424的工作原理均已于背景技術(shù)中 描述，在此不再贅述。軟啟動(dòng)電路43包括齊納二極管431、第一二極管432、第二電容器433和第一電阻 器434，其中齊納二極管431的陰極端耦接第一電容器424的第一端，第一二極管432的陽 極端耦接齊納二極管431的陽極端，第二電容器433的第一端耦接第一二極管432的陰極 端，第二電容器433的第二端接地，第一電阻器434的第一端耦接第二電容器433的第一 端，第一電阻器434的第二端接地。由于在PWM控制器42的供電建立后但輸出電壓Vout 尚未建立時(shí)，光耦電流Ic很小，反饋電壓Vfb很高且大于一閾值電壓，因此選用可在反饋電 壓Vfb大于該閾值電壓時(shí)才崩潰導(dǎo)通的齊納二極管431，如此一來，若齊納二極管431尚未 崩潰導(dǎo)通，則表示反饋電壓Vfb小于閾值電壓，故可知輸出電壓Vout已建立；反之，若齊納 二極管431崩潰導(dǎo)通，則表示反饋電壓Vfb大于閾值電壓，故可知輸出電壓Vout尚未建立。在PWM控制器42的供電建立后但輸出電壓Vout尚未建立時(shí)，齊納二極管431崩 潰導(dǎo)通，第一電容器4M和第二電容器433并聯(lián)耦接。并聯(lián)的第一電容器4M和第二電容器433的電容值比只有第一電容器似4時(shí)的電容值還要大，使電壓反饋端COMP上的反饋電 壓Vfb因充電時(shí)間增加而減緩其上升速度，進(jìn)而使得由閘極驅(qū)動(dòng)輸出端OUT輸出的PWM信 號(hào)的占空比不會(huì)一下開到很大，流過初級繞組311或開關(guān)32的電流將不會(huì)快速上升到很 大，輸出電流也不會(huì)跟著快速上升到很大，這樣會(huì)降低對開關(guān)32和輸出負(fù)載等組件所造成 的損傷，而且開關(guān)32不需要采用耐壓較高的組件，使得成本降低。接著，在輸出電壓Vout建立后，光耦電流Ic根據(jù)輸出負(fù)載而變化，使反饋電壓Vfb 同樣跟著輸出負(fù)載而變化，但反饋電壓Vfb并不會(huì)大于該閾值電壓，齊納二極管431不會(huì)崩 潰導(dǎo)通，電壓反饋端COMP只耦接第一電容器4M而不會(huì)耦接第二電容器433，PWM控制器 42正常工作。此時(shí)，第一二極管432可防止第二電容器433上的電壓反過來對第一電容器 424充電影響PWM控制器42正常工作，而第一電阻器434可為第二電容器433上的電壓提 供放電路徑。軟啟動(dòng)電路43還包括第二二極管435和第二電阻器436，其中第二二極管435的 陽極端耦接第二電容器433的第一端和第一電阻器434的第一端，第二電阻器436的第一 端耦接第二二極管435的陰極端，第二電阻器436的第二端耦接整流濾波電路422的輸出 端和供電端VCC。第二電阻器436可在輸出電壓Vout建立后為第二電容器433上的電壓提 供放電路徑，而第二二極管435可防止整流濾波電路422的輸出端供電對第二電容器433 充電。 雖然在本實(shí)施例中軟啟動(dòng)電路43應(yīng)用于不具軟啟動(dòng)功能的PWM控制器42，但并非 限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域具有公知常識(shí)者應(yīng)當(dāng)知道本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)電路43還可應(yīng)用 于具軟啟動(dòng)功能的PWM控制器。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在沈斬！·!!^的交流電源Vac輸入且IA的輸出 負(fù)載(或輸出電流)條件下，本實(shí)用新型的軟啟動(dòng)電路43可在切換式電源供應(yīng)器1’啟動(dòng) 瞬間輸出電壓Vout尚未建立時(shí)降低開關(guān)32上約50V的瞬間電壓變化。綜上所述，本實(shí)用新型因采用在PWM控制器的電壓反饋端耦接軟啟動(dòng)電路，可在 切換式電源供應(yīng)器啟動(dòng)瞬間輸出電壓尚未建立時(shí)緩和電壓反饋端上反饋電壓的變化，進(jìn)而 降低對切換式電源供應(yīng)器的開關(guān)和輸出負(fù)載等組件所造成的損傷，且開關(guān)因不需要采用耐 壓較高的組件而使得成本降低。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軟啟動(dòng)電路，其特征在于，應(yīng)用于一脈寬調(diào)制控制器，該脈寬調(diào)制控制器具有一 電壓反饋端，該電壓反饋端耦接一第一電容器的第一端以接收與一輸出負(fù)載有關(guān)的一反饋 電壓，該第一電容器的第二端接地，該脈寬調(diào)制控制器根據(jù)該反饋電壓輸出一脈寬調(diào)制信 號(hào)，該軟啟動(dòng)電路包括一齊納二極管，其陰極端耦接該第一電容器的第一端；一第一二極管，其陽極端耦接該齊納二極管的陽極端；一第二電容器，其第一端耦接該第一二極管的陰極端，其第二端接地；一第一電阻器，其第一端耦接該第二電容器的第一端，其第二端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，其中該脈寬調(diào)制控制器應(yīng)用于一 切換式電源供應(yīng)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，其中該切換式電源供應(yīng)器采用一 反激式轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，其中該反激式轉(zhuǎn)換器包括一變壓 器、一開關(guān)和一輸出整流濾波電路，該變壓器的初級側(cè)具有一初級繞組，該變壓器的次級側(cè) 具有一次級繞組，該初級繞組的打點(diǎn)端耦接一直流電壓，該初級繞組的非打點(diǎn)端通過該開 關(guān)接地，該次級繞組的打點(diǎn)端接地，該次級繞組的非打點(diǎn)端耦接該輸出整流濾波電路的輸 入端，該輸出整流濾波電路的輸出端送出一輸出電壓至該輸出負(fù)載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，其中該變壓器的初級側(cè)還具有一 輔助繞組，該輔助繞組的打點(diǎn)端接地，該輔助繞組的非打點(diǎn)端耦接一整流濾波電路的輸入 端，該整流濾波電路的輸出端耦接該脈寬調(diào)制控制器以提供其所需電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軟啟動(dòng)電路，其特征在于，其中該軟啟動(dòng)電路還包括一第二二極管，其陽極端耦接該第二電容器的第一端和該第一電阻器的第一端；一第二電阻器，其第一端耦接該第二二極管的陰極端，其第二端耦接該整流濾波電路 的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種軟啟動(dòng)電路，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用于脈寬調(diào)制(PWM)控制器，其中PWM控制器具有電壓反饋端，電壓反饋端耦接第一電容器的第一端以接收與輸出負(fù)載有關(guān)的反饋電壓，第一電容器的第二端接地，PWM控制器根據(jù)反饋電壓輸出PWM信號(hào)。軟啟動(dòng)電路包括齊納二極管、第一二極管、第二電容器和第一電阻器，其中齊納二極管的陰極端耦接第一電容器的第一端，第一二極管的陽極端耦接齊納二極管的陽極端，第二電容器的第一端耦接第一二極管的陰極端，第二電容器的第二端接地，第一電阻器的第一端耦接第二電容器的第一端，第一電阻器的第二端接地。本實(shí)用新型可在采用PWM控制器的電源啟動(dòng)瞬間輸出電壓尚未建立時(shí)緩和電壓反饋端上反饋電壓的變化。
文檔編號(hào)H02M1/36GK201846229SQ20102055645
公開日2011年5月25日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者葉俊宏, 張書銘, 王舜弘, 謝慶星, 邱顯鴻, 陳義雄, 陳鴻文, 高志明, 黃志榮 申請人:冠捷投資有限公司