專利名稱：一種串聯(lián)諧振開關電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種開關電源，尤其涉及采用具有軟啟動電路的LLC串聯(lián)諧振變換器 芯片的開關電源。
背景技術：
現(xiàn)有的開關電源中，多采用FSFR2100系列諧振變換器，其是一種高效率架構LLC 諧振變換器，可以實現(xiàn)原邊開關管在全負載下的零電壓軟開關(zvs)，副邊整流二極管電壓 應力低，因此高輸出電壓應用情況下可以實現(xiàn)較高的效率等。這些優(yōu)點使得LLC諧振變流 器特別適合高輸出電壓的應用場合，可應用于LED路燈、LED投光燈等LED驅動電源及液 晶電視(IXD TV)和等離子電視(PDP TV)等用開關電源。圖1所示的為其具體應用的電路 圖。該芯片組成電源效率高，電路相對簡單，電路有開機軟啟動電路，但沒有軟啟動復位電 路，在電源瞬間掉電或者負載瞬間短路的情況下，當立即再次上電時，容易造成電路保護誤 動作使電源不啟動或者電源內(nèi)部鎖死最終電源無輸出，需要斷電重新加電啟動才可恢復工 作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種避免立即上電電源電路不啟動或電源內(nèi)部被鎖死的開關 電源。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為一種串聯(lián)諧振開關電源，其主要 由LLC諧振變換器芯片、與LLC諧振變換器芯片輸出端相連接的變壓器、電連接在變壓器輸 出端與LLC諧振變換器芯片電壓輸入端之間用于為LLC串聯(lián)諧振變換器芯片提供工作電壓 的整流電路和穩(wěn)壓電路組成，所述的LLC諧振變換器芯片用于接收高壓直流電源并將其轉 換為設定頻率交流電輸入至變壓器，所述的LLC諧振變換器芯片內(nèi)置有開機軟啟動電路， 該開關電源還包括延時重啟電路，所述的延時重啟電路包括連接在高壓直流電源輸出端與 穩(wěn)壓電路之間的電壓比較電路、延時電路、開關控制電路，當所述的電壓比較電路采樣到高 壓直流電壓再次正常輸出，在延時電路設定的延時時間內(nèi)，所述的開關控制電路斷開穩(wěn)壓 電路輸出至LLC諧振變換器芯片的工作電壓，所述的延時電路的延時時間大于LLC諧振變 換器芯片的軟啟動電路復位時間。進一步地，所述的延時重啟電路還包括取樣電路，所述的取樣電路電連接在整流 電路輸出端與延時電路之間，所述的取樣電路用于檢測當變壓器正常輸出時，其控制延時 電路短路，并使得開關控制電路斷開與穩(wěn)壓電路的連接。所述的延時電路的延時時間大于軟啟動電路的復位時間。
所述的LLC諧振變換器芯片為FSFR2100系列。在根據(jù)上述技術方案具體實施中，所述的電壓比較電路由與高壓直流電源輸出相 連接的取樣電阻、與取樣電阻相電連接的二極管組成，所述的延時電路由與取樣電阻相并 聯(lián)的延時電容組成，所述的開關控制電路由與二極管相連接的三極管組成。所述的取樣電路由與延時電容相并聯(lián)的場效應管組成。由于采用上述技術方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明開關電源由于加入延時重 啟電路，可使開關電源每次啟動都經(jīng)過LLC諧振變換器芯片的軟啟動，避免了電源瞬間掉 電或者負載瞬間短路的情況下，當立即上電容易出現(xiàn)電源不啟動或電源內(nèi)部鎖死的問題， 提高了開關電源的可靠性和應用性。
附圖1為LLC諧振變換器芯片具體應用電路圖； 附圖2為本發(fā)明開關電源電路原理框附圖3為根據(jù)本發(fā)明技術方案所具體實施的開關電源電路圖； 其中1、LLC諧振變換器芯片；11、軟啟動電路；2、變壓器；3、整流電路；4、穩(wěn)壓電路； 5、延時重啟電路；51、電壓比較電路；52、延時電路；53、開關控制電路；54、取樣電路；6、高 壓直流電源。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發(fā)明優(yōu)選的具體實施例進行說明
如圖2所示的為開關電源組成原理圖，其主要由LLC諧振變換器芯片1、變壓器2、整流 電路3、穩(wěn)壓電路4以及延時重啟電路5組成。LLC諧振變換器芯片1的高壓直流電源6通 過前級電壓轉換電路(圖中未顯示)轉換而得，即當接通供電電源，該高壓交流電源經(jīng)電壓 轉換電路轉換為高壓直流電源輸入至LLC諧振變換器1，所述的LLC諧振變換器1將高壓直 流電源轉換為設定頻率的交流電后輸入至變壓器2，經(jīng)變壓器2輸出至負載。整流電路3與穩(wěn)壓電路4是用于從變壓器2采集一定的電壓，并轉換為LLC諧振 變換器芯片1的工作電壓。所述的LLC諧振變換器芯片1內(nèi)置有開機軟啟動電路51，當開關電源上電瞬間或 發(fā)生短路時，由于電流較大，軟啟動電路51容易鎖死，從而使電源不能啟動輸出。故本發(fā)明中，在開關電源電路中加入延時重啟電路5，該延時重啟電路5主要由電 壓比較電路51、延時電路52、開關控制電路53以及取樣電路M組成。其中，電壓比較電路 51與高壓直流電源6相連接，其用于采樣高壓直流電源輸出是否正常，本實施例中，當電壓 比較電路51采集的電壓超過350V以上就視為正常，延時電路52用于當電壓比較電路51 檢測到高壓輸出正常就延時設定時間，該延時時間大于LLC諧振變換器芯片1軟啟動電路5 的自然復位時間，開關控制電路53輸入端與延時電路52相連接，其輸出端與穩(wěn)壓電路4相 連接，所述的開關控制電路53用于在延時電路52未達到設定延時時間時，切斷穩(wěn)壓電路4 輸出至LLC諧振變換器芯片1的工作電壓，從而使得LLC諧振變換器芯片1無法工作，當達到延時時間，開關控制電路53控制穩(wěn)壓電路4，使其輸出LLC諧振變換器芯片1所需的工作 電壓。取樣電路M連接在整流電路3與延時電路52之間，其用于采樣變壓器2的輸出電 壓，并當變壓器2輸出電壓為正常時，控制延時電路52斷路，從而切斷開關控制電路53與 穩(wěn)壓電路4的連接。附圖3為具體實施電路圖，其中，LLC諧振變換器芯片1采用FSFR2100系列，電壓 比較電路51主要由采樣電阻R201-R206與二極管D204組成，采樣電阻與高壓直流電源6 輸出相連接，延時電路52主要由與采樣電阻相并聯(lián)的C201組成，開關控制電路53由三極 管Q301及外圍電路組成，取樣電路M由與電容C201相并聯(lián)的場效應管Q203組成。采樣 電阻R201-R206采集高壓直流電源輸出，當采樣電阻的電壓為二極管D204導通電壓，再經(jīng) 延時電路52后，控制電路53控制前級PFC-VCC電壓經(jīng)過穩(wěn)壓電路4后為FSFR2100供電， 電路正常啟動后，變壓器輔助繞組經(jīng)整流電路3、穩(wěn)壓電路4為FSFR2100自供電，取樣電路 M在電路正常啟動后復位延時電路52，控制電路53斷開前級PFC-VCC為FSFR2100供電， 這樣無論前級電壓瞬時不正?；蚴秦撦d短時短路，電路都會經(jīng)過延時后重新啟動，延時電 路延時時間大于FSFR2100芯片軟啟動電路自然復位時間，可使電源電路每次啟動都經(jīng)過 芯片電路FSFR2100的軟啟動，避免了電源瞬間掉電或者負載瞬間短路的情況下，再啟動造 成電路保護誤動作使電源不啟動或者電源內(nèi)部鎖死的現(xiàn)象，最終提高了電源可靠性。本發(fā)明是在現(xiàn)有開關電源電路的基礎上增加延時重啟電路，增加的電路部分本身 成本及功耗都很小，對整個電源來說可以忽略不計，對這種LLC諧振電源增加延時重啟電 路后電路可靠性得以提高，避免了電源瞬間掉電或者負載瞬間短路的情況下，電源不啟動 的問題，而且可相對降低開關電源對電網(wǎng)的啟動浪涌沖擊電流。
權利要求
1.一種串聯(lián)諧振開關電源，其主要由LLC諧振變換器芯片(1)、與LLC諧振變換器芯片 (1)輸出端相連接的變壓器(2)、電連接在變壓器(2)輸出端與LLC諧振變換器芯片(1)電 壓輸入端之間用于為LLC串聯(lián)諧振變換器芯片(1)提供工作電壓的整流電路(3)和穩(wěn)壓電 路(4)組成，所述的LLC諧振變換器芯片(1)用于接收高壓直流電源并將其轉換為設定頻 率交流電輸入至變壓器(2)，所述的LLC諧振變換器芯片(1)內(nèi)置有開機軟啟動電路(11)， 其特征在于該開關電源還包括延時重啟電路(5)，所述的延時重啟電路包括連接在高壓 直流電源輸出端與穩(wěn)壓電路(4)之間的電壓比較電路(51)、延時電路(52)、開關控制電路 (53)，當所述的電壓比較電路(51)采樣到高壓直流電壓再次正常輸出，在延時電路(52)設 定的延時時間內(nèi)，所述的開關控制電路(53)斷開穩(wěn)壓電路(4)輸出至LLC諧振變換器芯片 (1)的工作電壓，所述的延時電路(52)的延時時間大于LLC諧振變換器芯片(1)的軟啟動 電路(11)復位時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的串聯(lián)諧振開關電源，其特征在于所述的延時重啟電路(5)還 包括取樣電路(54)，所述的取樣電路(54)電連接在整流電路(3)輸出端與延時電路(52)之 間，所述的取樣電路(54)用于檢測當變壓器正常輸出時，其控制延時電路(52)短路，并使 得開關控制電路(53)斷開與穩(wěn)壓電路(4)的連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的串聯(lián)諧振開關電源，其特征在于所述的延時電路(52) 的延時時間大于軟啟動電路(11)的復位時間。
4.根據(jù)權利要求1所述的串聯(lián)諧振開關電源，其特征在于所述的LLC諧振變換器芯 片⑴為FSFR2100系列。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的串聯(lián)諧振開關電源，其特征在于所述的電壓比較電路 (51)由與高壓直流電源輸出相連接的取樣電阻、與取樣電阻相電連接的二極管組成，所述 的延時電路(52)由與取樣電阻相并聯(lián)的延時電容組成，所述的開關控制電路(53)由與二 極管相連接的三極管組成。
6.根據(jù)權利要求5所述的串聯(lián)諧振開關電源，其特征在于所述的取樣電路(54)由與 延時電容相并聯(lián)的場效應管組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種串聯(lián)諧振開關電源，其主要由LLC諧振變換器芯片、變壓器、整流電路和穩(wěn)壓電路組成，LLC諧振變換器芯片用于接收高壓直流電源并將其轉換為設定頻率交流電輸入至變壓器，其內(nèi)置有開機軟啟動電路，該開關電源還包括延時重啟電路，其包括連接在高壓直流電源輸出端與穩(wěn)壓電路之間的電壓比較電路、延時電路、開關控制電路，當電壓比較電路采樣到高壓直流電壓再次正常輸出，在延時電路設定的延時時間內(nèi)，開關控制電路斷開穩(wěn)壓電路輸出至LLC諧振變換器芯片的工作電壓，由于加入延時重啟電路，可使開關電源每次啟動都經(jīng)過LLC諧振變換器芯片的軟啟動，避免出現(xiàn)電源不啟動或電源內(nèi)部鎖死的問題，提高了開關電源的可靠性。
文檔編號H02M3/338GK102130600SQ201110075598
公開日2011年7月20日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權日2011年3月28日
發(fā)明者趙暉, 馬敬義 申請人:張家港華峰電接插元件有限公司