一種開關電源微功耗啟動電路的製作方法

2023-10-05 00:18:54

專利名稱：一種開關電源微功耗啟動電路的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電源電路領域，尤其涉及一種開關電源微功耗啟動電路。
背景技術：
開關電源啟動電路常用方式是使用充電電容器，缺點是不易減小體積。圖1示出了另一種開關電源啟動電路的電路結構，該開關電源啟動電路包括變壓器TA、二極體D1、電容C1、M0S管V1、PWM控制器、三極體V2、穩壓管ZDl和電阻Rl，其中，三極體V2、穩壓管ZDl和電阻Rl構成啟動電路，提供啟動電壓Vondi PWM控制器啟動工作， 之後由變壓器TA的第二初級繞組、二極體Dl和電容Cl構成輔助供電電路，提供開關電源啟動電路正常工作的供電電源Vcc。該Vcc高於Von，使三極體V2發射結反向，關斷三極體 V2，降低三極體V2功耗。上述電路在中低輸入電壓或對啟動電路功耗指標要求不高時較適用。但是，在高輸入電壓時，上述電路存在較大的缺陷，當輸入電壓從低向高增加時， 啟動電路的三極體V2—直工作。在整個電路輸出正常後，輔助供電電路工作才會正常，此時三極體V2才會關斷。假設電路最低正常工作電壓為1000V，PWM控制器工作電流為10mA， 則三極體V2關斷前，啟動電路最大功耗大約為10W，此功耗集中在三極體V2上，並一直存在。所以對高輸入電壓的中小功率開關電源電路，如此大的啟動功耗帶來許多問題無法克月艮，比如啟動電路散熱難，產品無法小型化等。而當要求小功率開關電源高效率時，一般啟動電路功耗可能大到對效率指標產生不利影響。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種開關電源微功耗啟動電路，旨在解決現在的開關電源在輸入電壓高時存在啟動電路功耗大、散熱難，產品無法小型化的問題，以及啟動電路影響小功率開關電源效率的問題。本實用新型是這樣實現的，一種開關電源微功耗啟動電路，包括PWM控制器，所述開關電源微功耗啟動電路還包括啟動電路和欠壓保護電路；其中，所述啟動電路包括電壓控制型MOS管V20、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD10、二極體D2和電阻 RlO ；所述電阻RlO的第一端和MOS管V20的漏極同時接電源，所述電阻RlO的第二端接穩壓管ZDlO的陰極，所述穩壓管ZDlO的陽極接地，所述MOS管V20的柵極接穩壓管ZDlO 的陰極，所述MOS管V20的源極接二極體D2的陽極，所述二極體D2的陰極接所述PWM控制器的電源端；其中，所述欠壓保護電路包括可在微安級工作電流工作的微功耗比較器U1、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5 ；所述微功耗比較器Ul的同相輸入端通過電阻R2接電源，所述微功耗比較器Ul的同相輸入端通過電阻R3接地，所述微功耗比較器Ul的反相輸入端通過電阻R4接電源，微功耗比較器Ul的反相輸入端接所述可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2的陰極，所述可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2的陽極接地，所述微功耗比較器Ul的電源端一路接 所述可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3的陰極，所述可在微安級工作電流工作的穩壓管 ZD3的陽極接地，所述微功耗比較器Ul的電源端另一路通過電阻R5接電源，所述微功耗比較器Ul的接地端接地，所述微功耗比較器Ul的輸出端接所述MOS管V20的柵極。在本實用新型中，利用穩壓管可以在微安級工作電流工作的特性，選用可以在微安級工作電流工作的微功耗的比較器Ui，使欠壓保護電路和啟動電路在欠壓時和電路工作正常後維持在微功耗狀態，只在啟動瞬間有足夠功率輸出，保證電路正常啟動，因此可以選擇中小功率的啟動MOS管V20，從而減小啟動電路的體積和功耗，解決開關電源在輸入高電壓時啟動電路功耗大散熱難的問題，滿足對啟動電路低功耗的要求，從而提高開關電源效率，並易於使開關電源小型化。

圖1是現有開關電源啟動電路的電路圖；圖2是本實用新型實施例提供的開關電源微功耗啟動電路的電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。圖2示出了本實用新型實施例提供的開關電源微功耗啟動電路的電路結構，為了便於說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分，詳述如下。開關電源微功耗啟動電路包括PWM控制器，開關電源微功耗啟動電路還包括啟動電路100和欠壓保護電路200 ；其中，啟動電路100包括電壓控制型MOS管V20、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD10、二極體D2和電阻 RlO ；電阻RlO的第一端和MOS管V20的漏極同時接電源，電阻RlO的第二端接穩壓管 ZDlO的陰極，穩壓管ZDlO的陽極接地，MOS管V20的柵極接穩壓管ZDlO的陰極，MOS管V20 的源極接二極體D2的陽極，二極體D2的陰極接PWM控制器的電源端；其中，欠壓保護電路200包括可在微安級工作電流工作的微功耗比較器U1、可在微安級工作電流工作的穩壓管 ZD2、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5 ；微功耗比較器Ul的同相輸入端通過電阻R2接電源，微功耗比較器Ul的同相輸入端通過電阻R3接地，微功耗比較器Ul的反相輸入端通過電阻R4接電源，微功耗比較器Ul 的反相輸入端接可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2的陰極，可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2的陽極接地，微功耗比較器Ul的電源端一路接可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3的陰極，可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3的陽極接地，微功耗比較器Ul的電源端另一路通過電阻R5接電源，微功耗比較器Ul的接地端接地，微功耗比較器Ul的輸出端接MOS管V20的柵極。 作為本實用新型一實施例，微功耗比較器Ul採用型號為PLV3701的比較器。作為本實用新型一實施例，微功耗比較器Ul採用型號為PLV3401的比較器。開關電源微功耗啟動電路的工作原理為在輸入電壓Vin低於電路開啟電壓時，微功耗比較器Ul輸出低電平到MOS管V20， MOS管V20柵極電壓被拉低，MOS管V20不導通，MOS管V20的源極無電壓輸出，不對PWM控制器供電，電路不啟動；在輸入電壓Vin高於開啟電壓時，使微功耗比較器Ul輸出高電平， 並高於穩壓管ZDlO的穩壓值和MOS管V20的柵極開啟電壓，MOS管V20導通，輸出啟動電壓，PWM控制器主電路啟動工作。在本實用新型實施例中，利用穩壓管可以在微安級工作電流工作的特性，選用可以在微安級工作電流工作的微功耗的比較器Ul，使欠壓保護電路和啟動電路在欠壓時和電路工作正常後維持在微功耗狀態，只在啟動瞬間有足夠功率輸出，保證電路正常啟動，因此可以選擇中小功率的啟動MOS管V20，從而減小啟動電路的體積和功耗，解決開關電源在輸入高電壓時啟動電路功耗大散熱難的問題，滿足對啟動電路低功耗的要求，從而提高效率， 並易於使開關電源小型化。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1. 一種開關電源微功耗啟動電路，包括PWM控制器，其特徵在於，所述開關電源微功耗啟動電路還包括啟動電路和欠壓保護電路； 其中，所述啟動電路包括電壓控制型MOS管V20、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD10、二極體D2和電阻RlO ；所述電阻RlO的第一端和MOS管V20的漏極同時接電源，所述電阻RlO的第二端接穩壓管ZDlO的陰極，所述穩壓管ZDlO的陽極接地，所述MOS管V20的柵極接穩壓管ZDlO的陰極，所述MOS管V20的源極接二極體D2的陽極，所述二極體D2的陰極接所述PWM控制器的電源端；其中，所述欠壓保護電路包括可在微安級工作電流工作的微功耗比較器U1、可在微安級工作電流工作的穩壓管 ZD2、可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3、電阻R2、電阻R3、電阻R4和電阻R5 ；所述微功耗比較器Ul的同相輸入端通過電阻R2接電源，所述微功耗比較器Ul的同相輸入端通過電阻R3接地，所述微功耗比較器Ul的反相輸入端通過電阻R4接電源，所述微功耗比較器Ul的反相輸入端接所述可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2的陰極，所述可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD2的陽極接地，所述微功耗比較器Ul的電源端一路接所述可在微安級工作電流工作的穩壓管ZD3的陰極，所述可在微安級工作電流工作的穩壓管 ZD3的陽極接地，所述微功耗比較器Ul的電源端另一路通過電阻R5接電源，所述微功耗比較器Ul的接地端接地，所述微功耗比較器Ul的輸出端接所述MOS管V20的柵極。
專利摘要本實用新型適用於電源電路領域，尤其涉及一種開關電源微功耗啟動電路。在本實用新型中，利用穩壓管可以在微安級工作電流工作的特性，選用可以在微安級工作電流工作的微功耗的比較器U1，使欠壓保護電路和啟動電路在欠壓時和電路工作正常後維持在微功耗狀態，只在啟動瞬間有足夠功率輸出，保證電路正常啟動，因此可以選擇中小功率的啟動MOS管V20，從而減小啟動電路的體積和功耗，解決開關電源在輸入高電壓時啟動電路功耗大散熱難的問題，滿足對啟動電路低功耗的要求，從而提高開關電源效率，並易於使開關電源小型化。
文檔編號H02M1/36GK202043032SQ20112016079
公開日2011年11月16日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者丁曉鴻, 劉國強, 李國平 申請人:深圳市振華微電子有限公司