一種寬電壓輔助電源pwm芯片的啟動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用電子電路領(lǐng)域，提供一種寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路，所述電路包括電壓檢測模塊、控制執(zhí)行模塊、低壓啟動(dòng)模塊、高壓啟動(dòng)模塊、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊及PWM芯片，所述電壓檢測模塊輸出端連接所述控制執(zhí)行模塊輸入端，所述控制執(zhí)行模塊輸出端分別連接所述低壓啟動(dòng)模塊及高壓啟動(dòng)模塊輸入端，所述低壓啟動(dòng)模塊及高壓啟動(dòng)模塊輸出端分別連接所述穩(wěn)壓模塊輸入端，所述穩(wěn)壓模塊輸出端連接所述儲(chǔ)能模塊輸入端，所述儲(chǔ)能模塊輸出端連接所述PWM芯片的VCC腳。通過輸入電壓檢測及控制執(zhí)行來使用不同的方案啟動(dòng)PWM芯片，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測及控制，多方案啟動(dòng)PWM芯片無需多路供電，在高壓啟動(dòng)電路中不需要加設(shè)高壓儲(chǔ)能電容。
【專利說明】—種寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子電路領(lǐng)域，尤其涉及一種寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著當(dāng)前開關(guān)電源產(chǎn)品需求的提高，對電源的輸入電源范圍要求與輸出電壓范圍要求也越來越高；特別是隨著高壓直流產(chǎn)品的興起，為了提高更廣泛的適用性，輸出電壓的范圍要求也越來越寬。對輔助電源要求也就越來越高(比如當(dāng)前750V高壓直流產(chǎn)品，輸出電壓范圍要求電壓范圍從150V?750V，有的甚至要求電壓范圍從60疒750V)，輔助電源設(shè)計(jì)難度也越來越大，面臨越來越大的挑戰(zhàn)。
[0003]目前，PWM啟動(dòng)的方案有兩種，一種是單供電方案情況下實(shí)現(xiàn)方案，如圖1所示，在普通電壓范圍領(lǐng)域能夠?qū)崿F(xiàn)輔助電源PWM芯片的正常啟動(dòng)，但在電壓范圍比較寬的情況下會(huì)出現(xiàn)低壓輸入情況下無法正常啟動(dòng)，在高壓輸入情況下導(dǎo)致啟動(dòng)電阻R101、R102損耗過大，或者電流過大導(dǎo)致啟動(dòng)電路無法正常工作。一種是雙供電方案情況下實(shí)現(xiàn)方案，如圖2所示，采用雙供電方式的方案是針對輔助電源取電采用兩種不同供電途徑方案而進(jìn)行的。能夠有效解決在不同電壓范圍情況下，采用兩種不同的供電電路來實(shí)現(xiàn)PWM芯片的供電啟動(dòng)。而這兩種方案均都存在這各自的缺陷。其中，單供電方案存在的缺陷包括:1、在電壓輸入過低情況下送至控制芯片VCC電流過小，無法滿足最小啟動(dòng)電流和閾值電壓，PWM芯片不能正常啟動(dòng)，輔助電源無法正常工作；2、在高壓輸入情況下高壓啟動(dòng)電阻R101、R102損耗過大；3、在高壓輸入情況下造成穩(wěn)壓管ZlOl電流過大，或者電壓過高容易燒毀；從而致使PWM芯片VCC腳電壓過高而損壞。雙供電方案存在的缺陷包括:1、必須采用高壓低壓兩路不同供電方案，針對單電源供電方案無法實(shí)施；而且電壓等級(jí)必須有一定的區(qū)分；2、必須在高壓增加高壓儲(chǔ)能電容保證后級(jí)能量輸入，成本較高；3、無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。
[0004]隨著當(dāng)前開關(guān)電源產(chǎn)品的輸出電壓范圍的要求越來越高，特別是高壓直流產(chǎn)品以及特種寬電壓范圍電源的興起，帶來了輔助電源啟動(dòng)在低壓輸入情況下啟動(dòng)電流不夠無法正常啟動(dòng)，在高壓輸入情況下啟動(dòng)電流過大導(dǎo)致?lián)p耗過大或者電壓過高損壞啟動(dòng)控制芯片的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路，旨在解決單路供電實(shí)現(xiàn)不同方案啟動(dòng)PWM芯片的問題。
[0006]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路，所述電路包括電壓檢測模塊、控制執(zhí)行模塊、低壓啟動(dòng)模塊、高壓啟動(dòng)模塊、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊及PWM芯片，所述電壓檢測模塊輸出端連接所述控制執(zhí)行模塊輸入端，所述控制執(zhí)行模塊輸出端分別連接所述低壓啟動(dòng)模塊及高壓啟動(dòng)模塊輸入端，所述低壓啟動(dòng)模塊及高壓啟動(dòng)模塊輸出端分別連接所述穩(wěn)壓模塊輸入端，所述穩(wěn)壓模塊輸出端連接所述儲(chǔ)能模塊輸入端，所述儲(chǔ)能模塊輸出端連接所述PWM芯片的VCC腳。[0007]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:該電路還包括至少一路具有擴(kuò)展性的超高壓啟動(dòng)模塊及超高壓執(zhí)行模塊，所述超高壓啟動(dòng)模塊輸出端連接所述穩(wěn)壓模塊輸入端，所述超高壓啟動(dòng)模塊輸入端連接所述超高壓執(zhí)行模塊輸出端，所述超高壓執(zhí)行模塊輸入端連接所述電壓檢測模塊輸出端。
[0008]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述電壓檢測模塊包括電阻R301、電阻R302、電阻R303及穩(wěn)壓二極管Z301，所述電阻R301經(jīng)所述電阻R302分別連接穩(wěn)壓二極管Z301的陰極及電阻R303，所述電阻R303另一端接地。
[0009]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述控制執(zhí)行模塊包括電阻R304、電阻R305、電阻R306、三極管Q301及三極管Q302，所述電阻R304經(jīng)所述電阻R305分別連接所述三極管Q301的集電極、三極管Q302的基極及電阻R306，所述三極管Q301集電極連接所述穩(wěn)壓二極管Z301的陽極，所述三極管Q301的發(fā)射極接地，所述電阻R306另一端接地。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述高壓啟動(dòng)模塊包括電阻R308及電阻R309，所述電阻R308串聯(lián)電阻R309。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述低壓啟動(dòng)模塊包括電阻R307，所述電阻R307 —端連接所述輸入電壓，所述電阻R307另一端連接所述三極管Q302的集電極。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓二極管Z302，所述穩(wěn)壓二極管Z302的陰極分別連接所述三極管Q302的發(fā)射極、電阻R309及啟動(dòng)芯片，所述穩(wěn)壓二極管Z302的陽極接地。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述儲(chǔ)能模塊包括電容C301，所述電容C301的陽極分別連接所述三極管Q302的發(fā)射極、電阻R309、穩(wěn)壓二極管Z302的陰極及啟動(dòng)芯片，所述電容C301的陰極接地。
[0014]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述超高壓執(zhí)行模塊包括穩(wěn)壓二極管Z303、三極管Q303、三極管Q304、電阻R310、電阻R311及電阻R313，所述電阻R310經(jīng)所述電阻R311分別連接所述三極管Q303的集電極、電阻R313、三極管Q304的基極，所述三極管Q304的發(fā)射極連接所述穩(wěn)壓二極管Z302，所述電阻R313另一端接地，所述三極管Q303發(fā)射極接地，所述三極管Q303的基極連接所述穩(wěn)壓二極管Z303的陽極，所述穩(wěn)壓二極管Z303的陰極連接所述電壓檢測模塊。
[0015]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是:所述超高壓啟動(dòng)模塊包括電阻R312、電阻R314及電阻R315，所述電阻R312經(jīng)所述電阻R314連接所述電阻R315，所述電阻R315連接所述三極管Q304的集電極。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:通過輸入電壓檢測及控制執(zhí)行來使用不同的方案啟動(dòng)PWM芯片，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化檢測及控制，多方案啟動(dòng)PWM芯片無需多路供電，在高壓啟動(dòng)電路中不需要加設(shè)高壓儲(chǔ)能電容，降低了成本，同時(shí)也降低了高壓輸入時(shí)啟動(dòng)電路的損耗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中提供的單路供電輸入啟動(dòng)PWM芯片的電路；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中提供的雙路供電輸入啟動(dòng)PWM芯片的電路；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)框圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路的雙方案啟動(dòng)結(jié)構(gòu)電路圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路多方案啟動(dòng)結(jié)構(gòu)電路
圖；
圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路具有擴(kuò)展性模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]附圖標(biāo)記:10_電壓檢測模塊 20-控制執(zhí)行模塊 30-低壓啟動(dòng)模塊40-高壓啟動(dòng)模塊 50-穩(wěn)壓模塊 60-儲(chǔ)能模塊 70-PWM芯片 80-超高壓執(zhí)行模塊90-超高壓啟動(dòng)模塊。
[0019]如圖3-5所示，本發(fā)明提供的寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路，所述電路包括電壓檢測模塊10、控制執(zhí)行模塊20、低壓啟動(dòng)模塊30、高壓啟動(dòng)模塊40、穩(wěn)壓模塊50、儲(chǔ)能模塊60及PWM芯片70,市電電壓輸入電壓檢測模塊10的輸入端，電壓檢測模塊10對輸入電壓進(jìn)行檢測，將檢測過的電壓經(jīng)所述電壓檢測模塊10輸出端傳輸給連接的所述控制執(zhí)行模塊20輸入端，所述控制執(zhí)行模塊20輸出端分別連接所述低壓啟動(dòng)模塊30及高壓啟動(dòng)模塊40輸入端，控制執(zhí)行模塊20將接收的電壓與設(shè)置的閾值進(jìn)行對比，當(dāng)輸入的電壓低于等于閾值時(shí)，控制執(zhí)行模塊20會(huì)控制電壓經(jīng)過低壓啟動(dòng)模塊30導(dǎo)通對PWM芯片70進(jìn)行供電啟動(dòng)；當(dāng)輸入電壓大于閾值時(shí)，控制執(zhí)行模塊20會(huì)控制電壓經(jīng)過高壓啟動(dòng)模塊40導(dǎo)通對PWM芯片70進(jìn)行供電啟動(dòng)，其中設(shè)置的閾值電壓為200V ；為了保證PWM芯片70的供電電壓的穩(wěn)定，在高壓啟動(dòng)模塊40和低壓啟動(dòng)模塊30輸出端接入一個(gè)穩(wěn)定電壓的模塊，所述低壓啟動(dòng)模塊30及高壓啟動(dòng)模塊40輸出端分別連接所述穩(wěn)壓模塊50輸入端，在穩(wěn)壓模塊50輸出電壓中為了防止有其他的影響到PWM芯片70的啟動(dòng)，在穩(wěn)壓之后增加一個(gè)儲(chǔ)能模塊60，提供啟動(dòng)能量，所述穩(wěn)壓模塊50輸出端連接所述儲(chǔ)能模塊60輸入端，在儲(chǔ)能模塊60后輸出一個(gè)足夠啟動(dòng)能量的電壓，使得PWM芯片70接收到的啟動(dòng)能量保證其啟動(dòng)正常，所述儲(chǔ)能模塊60輸出端連接所述PWM芯片70的VCC腳。通過輸入電壓檢測及控制執(zhí)行來使用不同的方案啟動(dòng)PWM芯片70，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化檢測及控制，實(shí)現(xiàn)了多方案啟動(dòng)PWM芯片70無需多路供電，在高壓啟動(dòng)電路中不需要加設(shè)高壓儲(chǔ)能電容，有效降低了成本。
[0020]該電路還包括至少一路具有擴(kuò)展性的超高壓啟動(dòng)模塊90及超高壓執(zhí)行模塊80，所述超高壓啟動(dòng)模塊90輸出端連接所述穩(wěn)壓模塊50輸入端，所述超高壓啟動(dòng)模塊90輸入端連接所述超高壓執(zhí)行模塊80輸出端，所述超高壓執(zhí)行模塊80輸入端連接所述電壓檢測模塊10輸出端。
[0021 ] 所述電壓檢測模塊10包括電阻R301、電阻R302、電阻R303及穩(wěn)壓二極管Z301，所述電阻R301經(jīng)所述電阻R302分別連接穩(wěn)壓二極管Z301的陰極及電阻R303，所述電阻R303另一端接地穩(wěn)壓二極管Z301的陽極連接所述三極管Q301的基極，所述電阻R301連接供電電壓。
[0022]所述控制執(zhí)行模塊20包括電阻R304、電阻R305、電阻R306、三極管Q301及三極管Q302，所述電阻R304經(jīng)所述電阻R305分別連接所述三極管Q301的集電極、三極管Q302的基極及電阻R306，所述三極管Q301集電極連接所述穩(wěn)壓二極管Z301的陽極，所述三極管Q301的發(fā)射極接地，所述電阻R306另一端接地，所述電阻R304連接供電電壓。[0023]所述高壓啟動(dòng)模塊40包括電阻R308及電阻R309，所述電阻R308串聯(lián)電阻R309，所述電阻R308連接供電電壓。
[0024]所述低壓啟動(dòng)模塊30包括電阻R307，所述電阻R307 —端連接所述輸入電壓，所述電阻R307另一端連接所述三極管Q302的集電極。
[0025]所述穩(wěn)壓模塊50包括穩(wěn)壓二極管Z302，所述穩(wěn)壓二極管Z302的陰極分別連接所述三極管Q302的發(fā)射極、電阻R309及啟動(dòng)芯片，所述穩(wěn)壓二極管Z302的陽極接地。
[0026]所述儲(chǔ)能模塊60包括電容C301，所述電容C301的陽極分別連接所述三極管Q302的發(fā)射極、電阻R309、穩(wěn)壓二極管Z302的陰極及啟動(dòng)芯片，所述電容C301的陰極接地。
[0027]所述超高壓執(zhí)行模塊80包括穩(wěn)壓二極管Z303、三極管Q303、三極管Q304、電阻R310、電阻R311及電阻R313，所述電阻R310經(jīng)所述電阻R311分別連接所述三極管Q303的集電極、電阻R313、三極管Q304的基極，所述三極管Q304的發(fā)射極連接所述穩(wěn)壓二極管Z302，所述電阻R313另一端接地，所述三極管Q303發(fā)射極接地，所述三極管Q303的基極連接所述穩(wěn)壓二極管Z303的陽極，所述穩(wěn)壓二極管Z303的陰極連接所述電壓檢測模塊10。
[0028]所述超高壓啟動(dòng)模塊90包括電阻R312、電阻R314及電阻R315，所述電阻R312經(jīng)所述電阻R314連接所述電阻R315，所述電阻R315連接所述三極管Q304的集電極。
[0029]在輸入電壓通過電阻R301、電阻R302、電阻R303分壓到穩(wěn)壓二極管Z301的陰極的電壓，通過穩(wěn)壓二極管Z301的電壓等級(jí)不同，選取不同電壓轉(zhuǎn)折點(diǎn)的設(shè)置需求。當(dāng)輸入電壓小于等于200V時(shí)，穩(wěn)壓二極管Z301的兩端電壓達(dá)不到擊穿電壓，穩(wěn)壓二極管Z301不導(dǎo)通，三極管Q301的基極沒有電流通過，三極管Q301的集電極與發(fā)射極不導(dǎo)通，三極管Q302的基極通過電阻R304與電阻R305的供電導(dǎo)通，電阻R307的阻值較小，輸入電流經(jīng)過電阻R307經(jīng)穩(wěn)壓二極管Z302、儲(chǔ)能電容C301進(jìn)入啟動(dòng)PWM芯片70構(gòu)成了低壓啟動(dòng)方案。當(dāng)輸入電壓大于200V時(shí)，穩(wěn)壓二極管Z301的陰極電流達(dá)到擊穿電流，使穩(wěn)壓二極管Z301導(dǎo)通，三極管Q301的基極有電流通過，三極管Q301的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通，三極管Q302的基極沒有電流通過，三極管Q302的發(fā)射極與集電極不導(dǎo)通，電阻R307斷開，輸入電流經(jīng)過電阻R308、電阻309經(jīng)穩(wěn)壓二極管Z302、儲(chǔ)能電容C301進(jìn)入啟動(dòng)PWM芯片70構(gòu)成了高壓啟動(dòng)方案。
[0030]在上述方案中電壓檢測不局限穩(wěn)壓管，還包括431基準(zhǔn)管。
[0031]在上述方案中電壓檢測不局限三極管，還包括采用MOS管(絕緣柵場效應(yīng)管)、繼電器等代替。
[0032]能夠在不同輸入電壓情況下自動(dòng)切換啟動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)全范圍的啟動(dòng)方案，能夠在高壓輸入情況下關(guān)閉低壓啟動(dòng)電路，降低啟動(dòng)電路損耗，減少高壓電容的使用成本有效降低成本，電壓切換點(diǎn)選取方便簡單；通過電壓檢測電阻R301、電阻R302與電阻R303的匹配方便實(shí)現(xiàn)不同切換電壓等級(jí)。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動(dòng)電路，其特征在于，所述電路包括電壓檢測模塊、控制執(zhí)行模塊、低壓啟動(dòng)模塊、高壓啟動(dòng)模塊、穩(wěn)壓模塊、儲(chǔ)能模塊及PWM芯片，所述電壓檢測模塊輸出端連接所述控制執(zhí)行模塊輸入端，所述控制執(zhí)行模塊輸出端分別連接所述低壓啟動(dòng)模塊及高壓啟動(dòng)模塊輸入端，所述低壓啟動(dòng)模塊及高壓啟動(dòng)模塊輸出端分別連接所述穩(wěn)壓模塊輸入端，所述穩(wěn)壓模塊輸出端連接所述儲(chǔ)能模塊輸入端，所述儲(chǔ)能模塊輸出端連接所述PWM芯片的VCC腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于:該電路還包括至少一路具有擴(kuò)展性的超高壓啟動(dòng)模塊及超高壓執(zhí)行模塊，所述超高壓啟動(dòng)模塊輸出端連接所述穩(wěn)壓模塊輸入端，所述超高壓啟動(dòng)模塊輸入端連接所述超高壓執(zhí)行模塊輸出端，所述超高壓執(zhí)行模塊輸入端連接所述電壓檢測模塊輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于:所述電壓檢測模塊包括電阻R301、電阻R302、電阻R303及穩(wěn)壓二極管Z301，所述電阻R301經(jīng)所述電阻R302分別連接穩(wěn)壓二極管Z301的陰極及電阻R303，所述電阻R303另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于:所述控制執(zhí)行模塊包括電阻R304、電阻R305、電阻R306、三極管Q301及三極管Q302，所述電阻R304經(jīng)所述電阻R305分別連接所述三極管Q301的集電極、三極管Q302的基極及電阻R306，所述三極管Q301集電極連接所述穩(wěn)壓二極管Z301的陽極，所述三極管Q301的發(fā)射極接地，所述電阻R306另一端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電路，其特征在于:所述高壓啟動(dòng)模塊包括電阻R308及電阻R309，所述電阻R308串聯(lián)電阻R309。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電路，其特征在于:所述低壓啟動(dòng)模塊包括電阻R307，所述電阻R307 —端連接所述輸入電壓，所述電阻R307另一端連接所述三極管Q302的集電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其特征在于:所述穩(wěn)壓模塊包括穩(wěn)壓二極管Z302，所述穩(wěn)壓二極管Z302的陰極分別連接所述三極管Q302的發(fā)射極、電阻R309及啟動(dòng)芯片，所述穩(wěn)壓二極管Z302的陽極接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電路，其特征在于:所述儲(chǔ)能模塊包括電容C301，所述電容C301的陽極分別連接所述三極管Q302的發(fā)射極、電阻R309、穩(wěn)壓二極管Z302的陰極及啟動(dòng)芯片，所述電容C301的陰極接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路，其特征在于:所述超高壓執(zhí)行模塊包括穩(wěn)壓二極管Z303、三極管Q303、三極管Q304、電阻R310、電阻R311及電阻R313，所述電阻R310經(jīng)所述電阻R311分別連接所述三極管Q303的集電極、電阻R313、三極管Q304的基極，所述三極管Q304的發(fā)射極連接所述穩(wěn)壓二極管Z302，所述電阻R313另一端接地，所述三極管Q303發(fā)射極接地，所述三極管Q303的基極連接所述穩(wěn)壓二極管Z303的陽極，所述穩(wěn)壓二極管Z303的陰極連接所述電壓檢測模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于:所述超高壓啟動(dòng)模塊包括電阻R312、電阻R314及電阻R315，所述電阻R312經(jīng)所述電阻R314連接所述電阻R315，所述電阻R315連接所述三極管Q304的集電極。
【文檔編號(hào)】H02M1/36GK103475206SQ201310433701
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】劉程宇, 董亞武, 王瑛, 張超華 申請人:深圳科士達(dá)科技股份有限公司