一種開關(guān)電源的自供電電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種開關(guān)電源的自供電電路，特別涉及一種為輸入電壓低于控制 芯片工作所需最小的供電電壓的DC/DC開關(guān)電源的自供電電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常情況下，它激式DC/DC變換器以控制芯片為主體，而控制芯片都需要一個 VCC供電，該供電端的電壓范圍很窄，以通用型UCC2843為例，其VCC端電壓允許范圍為 8. 6VDC-34VDC，考慮到控制芯片的欠壓啟動電壓，控制芯片的啟動電壓一般設(shè)置大于9VDC， 又考慮到所驅(qū)動的開關(guān)管允許驅(qū)動電壓的范圍，則芯片VCC的允許電壓不能超過20VDC，進 一步考慮其功耗導(dǎo)致的不利因素，其VCC電壓不建議超過16VDC，同時考慮反饋電壓要與啟 動電壓存在回差，且反饋電壓在不同負載時存在一個波動范圍，所以給控制芯片的啟動電 壓一般為9VDC~12VDC之間。
[0003] 請參閱圖1，圖1為目前現(xiàn)有技術(shù)的一種常用的供電方式，啟動電路采集輸入電壓 為開關(guān)電源做啟動使用，當開關(guān)電源正常工作后就斷開啟動電路，通過自供電電路持續(xù)供 電，自供電電路是在主功率變壓器上增加一個輔助繞組，輔助繞組產(chǎn)生的脈沖電壓波形通 過整流濾波后形成直流VCC電壓，以供控制芯片使用。
[0004] 由于上述供電方式的啟動電路為一個線性穩(wěn)壓電路，采集輸入電壓為開關(guān)電源做 啟動使用，其輸出到VCC的電壓小于輸入電壓，若開關(guān)電源的輸入電壓低于控制芯片工作 需要的最小VCC供電電壓時，控制芯片將因無法獲得足夠高的VCC供電電壓而進入VCC欠 壓狀態(tài)，造成對應(yīng)的開關(guān)電源無法開機的問題。因此該供電電路無法滿足為輸入電壓低于 控制芯片工作需要的最小VCC供電電壓的開關(guān)電源提供供電的應(yīng)用場合。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的是，提供一種自供電電路，所述的自供電電路具備升壓功能，把 開關(guān)電源輸入端不能滿足芯片工作的輸入電壓經(jīng)過升壓得到一個可以滿足開關(guān)電源控制 芯片工作需要的VCC供電電壓，為控制芯片供電，可以實現(xiàn)使開關(guān)電源在輸入電壓低于其 控制芯片供電電壓的應(yīng)用場合中完成啟動并正常工作。
[0006] 為了達到上述目的，本實用新型技術(shù)方案如下：
[0007] -種開關(guān)電源的自供電電路，用于為開關(guān)電源中控制芯片的Vcc端供電，包括啟 動電路和輔助繞組電路，啟動電路為控制芯片的啟動供電；輔助繞組電路在控制芯片啟動 并使開關(guān)電源進入正常工作狀態(tài)后為控制芯片提供持續(xù)供電，所述啟動電路，包括由第一 電感L1、第一二極管D1、第三電容C3、第一 NPN三極管Q1組成的升壓單元，和由第一電阻 R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第二二極管D2、第二PNP三極管Q2組成的升壓 控制單元，以及由第一穩(wěn)壓二極管Z1、第三電阻R3、第三NPN三極管Q3、第四電阻R4組成的 穩(wěn)壓控制單元，所述的第一電感L1 一端連接開關(guān)電源的輸入Vin和第一電阻R1的一端，所 述第一電感L1的另一端連接第一二極管D1的陽極、第一 NPN三極管Q1的集電極和第二電 容C2的一端；所述第一二極管D1的陰極與第三電容C3的一端、第三電阻R3的一端連接在 一起后引出作為升壓電路的輸出端連接到輔助繞組電路的輸出端；第三電容C3的另一端 與第一 NPN三極管Q1的發(fā)射極相連并連接到開關(guān)電源模塊的參考地；第一 NPN三極管Q1的基極連接第二PNP三極管Q2的集電極，第二PNP三極管Q2的發(fā)射極與第一電阻R1的另 一端、第一電容C1的一端、第二二極管D2的陰極以及第三NPN三極管Q3的集電極相連接； 第二PNP三極管Q2的基極與第二電容C2的另一端、第二電阻R2的一端以及第二二極管D2 的陽極連接；第一電容C1的另一端和第二電阻R2的另一端、第三NPN三極管Q3的發(fā)射極 相連并連接到參考地；第一穩(wěn)壓二極管Z1的陰極與第三電阻R3的另一端相連；第一穩(wěn)壓 二極管Z1的陽極與第三NPN三極管Q3的基極以及第四電阻R4的一端相連，第四電阻R4 的另一端與第三NPN三極管Q3的發(fā)射極相連并連接到參考地。
[0008] 優(yōu)選的，所述啟動電路，自開關(guān)電源的啟機時刻進入自激振蕩的升壓工作狀態(tài)，所 述自激振蕩的升壓工作狀態(tài)即由升壓控制單元形成通路以使電感有電流流過并進行儲能， 使輸入電壓Vin依自激振蕩頻率通過升壓單元已經(jīng)儲能的電感為電容充電，以在電容兩端 形成一個在輸入電壓Vin基礎(chǔ)上疊加電感能量的升壓電量作為啟動電路的輸出電壓Vq，用 以通過啟動電路的電容輸出一個高于輸入電壓Vin的電量給控制芯片供電；當啟動電路的 輸出電壓Vq或輔助繞組電路的輸出電壓Vf高于穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓值后，由穩(wěn)壓控制單元 關(guān)斷啟動電路。
[0009] 優(yōu)選的，在所述啟動電路與輔助繞組電路之間設(shè)有線性穩(wěn)壓電路。
[0010] 優(yōu)選的，所述線性穩(wěn)壓電路，包括電阻R5、電阻R6、穩(wěn)壓二極管Z2和NPN三極管 Q4,其具體連接關(guān)系是，電阻R5的一端連接啟動電路的輸出端，電阻R5的另一端與三極管 Q4的集電極連接，三極管Q4的發(fā)射極與輔助繞組電路的輸出端連接，三極管Q4的基極與穩(wěn) 壓二極管Z2的陰極連接，穩(wěn)壓二極管Z2的陽極接地，電阻R6的一端連接啟動電路的輸出 端，電阻R6的另一端與三極管Q4的基極連接。
[0011] 優(yōu)選的，所述的輔助供電電路，包括第三二極管D3、第四電容C4以及輔助繞組N1 ; 所述的第三二極管D3的陽極與輔助繞組N1的異名端相連；第三二極管D3的陰極與第四電 容C4的一端相連后引出作為輔助供電電路的輸出端，以與升壓電路的輸出端相連；輔助繞 組N1的同名端與第四電容C4的另一端相連并連接到參考地。
[0012] 優(yōu)選的，所述啟動電路的輸出電壓Vq高于輸入電壓Vin且低于輔助繞組電路的輸 出電壓Vf。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，在上述的開關(guān)電源的自供電電路中，開關(guān)電源的輸入電壓經(jīng)過 升壓得到一個可以滿足開關(guān)電源控制芯片工作需要的VCC供電電壓，為控制芯片供電，可 以實現(xiàn)使開關(guān)電源在輸入電壓低于其控制芯片供電電壓的應(yīng)用場合中完成啟動并正常工 作。
【附圖說明】
[0014] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的自供電電路原理圖；
[0015] 圖2為本實用新型自供電電路的實施案例一的電路圖；
[0016] 圖3為本實用新型自供電電路在開關(guān)電源應(yīng)用中的一個電路圖；
[0017] 圖4為本實用新型自供電電路在寬輸入電壓范圍的開關(guān)電源應(yīng)用中的電路圖。
【具體實施方式】
[0018] 實施案例一：
[0019] 請參閱圖2, 一種開關(guān)電源自供電電路包括啟動電路201，輔助繞組電路202。所述 的啟動電路201的輸入連接開關(guān)電源的輸入Vin，啟動電路201的輸出與輔助電源的輸出連 接并連接到控制芯片的VCC。
[0020] 所述的啟動電路201，包括由第一電感L1、第一二極管D1、第三電容C3、第一 NPN 三極管Q1組成的升壓單元，和由第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第 二二極管D2、第二PNP三極管Q2組成的升壓控制單元，以及由第一穩(wěn)壓二極管Z1、第三電 阻R3、第三NPN三極管Q3、第四電阻R4組成的穩(wěn)壓控制單元。所述的第一電感L1 一端連 接開關(guān)電源的輸入Vin和第一電阻R1的一端，所述第一電感L1的另一端連接第一二極管 D1的陽極、第一 NPN三極管Q1的集電極和第二電容C2的一端；所述第一二極管D1的陰極 與第三電容C3的一端、第三電阻R3的一端連接在一起后引出作為啟動電路201的輸出端 連接到輔助繞組電路202的輸出端并與控制芯片的VCC端相連；第三電容C3的另一端與第 一 NPN三極管Q1的發(fā)射極相連并連接到開關(guān)電源模塊的原邊參考地（下文簡稱參考地）； 第一 NPN三極管Q1的基極連接第二PNP三極管Q2的集電極，第二PNP三極管Q2的發(fā)射極 與第一電阻R1的另一端、第一電容C1的一端、第二二極管D2的陰極以及第三NPN三極管 Q3的集電極相連接；第二PNP三極管Q2的基極與第二電容C2的另一端、第二電阻R2的一 端以及第二二極管D2的陽極連接；第一電容C1的另一端和第二電阻R2的另一端、第三NPN 三極管Q3的發(fā)射極相連并連接到參考地；第一穩(wěn)壓二極管Z1的陰極與第三電阻R3的另一 端相連；第一穩(wěn)壓二極管Z1的陽極與第三NPN三極管Q3的基極以及第四電阻R4的一端相 連，第四電阻R4的另一端與第三NPN三極管Q3的發(fā)射極相連并連接到參考地。
[0021] 所述的輔助繞組電路202,包括第三二極管D3、第四電容C4以及輔助繞組N1 ;所 述的第三二極管D3的陽極與輔助繞組N1的異名端相連；第三二極管D3的陰極與第四電容 C4的一端相連后引出作為輔助繞組電路202的輸出端，以與啟動電路201的輸出端相連， 并與控制芯片的VCC端相連；輔助繞組N1的同名端與第四電容C4的另一端相連并連接到 參考地；所述的輔助繞組N1為開關(guān)電源模塊的高頻功率變壓器中的一個輔助繞組；所述的 輔助繞組N1耦合開關(guān)電源模塊的高頻功率變壓器副邊繞組的脈沖電壓經(jīng)第三二極管D3整 流、經(jīng)第三電容C3和第四電容C4濾波后，輸出一個直流的輔助供電電壓。
[0022] 本實施案例實現(xiàn)自供電的工作原理如下描述：
[0023] -種開關(guān)電源的自供電電路包括啟動電