一種小功率高壓開關電源啟動電路的製作方法
2023-08-06 00:51:06 1
一種小功率高壓開關電源啟動電路的製作方法
【專利摘要】一種小功率高壓開關電源啟動電路，自舉啟動電路包括串聯的濾波分壓電路和第三啟動電容，濾波分壓電路包括第一濾波電容、第二濾波電容、第一啟動均壓電阻、第二啟動均壓電阻，第一濾波電容的一端與單相橋式整流電路的第一直流輸出端連接，第一濾波電容的另一端與第二濾波電容的一端連接，第二濾波電容的另一端與地連接，第一啟動均壓電阻並聯在第一濾波電容的兩端，第二啟動均壓電阻的一端與第一濾波電容和第二濾波電容的中點連接，第二啟動均壓電阻的另一端與PWM晶片的電源端連接。將啟動電阻和均壓電阻兩路並為一路，減少了電阻數量，簡化了電路，減小了電阻消耗的功率，降低了能耗。
【專利說明】-種小功率高壓開關電源啟動電路
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬於開關電源【技術領域】，涉及到一種小功率高壓開關電源啟動電路。
【背景技術】
[0002] 現有開關電源啟動電路第一實施例的電路原理圖如圖1所示，上電後電容C2通過 啟動電阻R1充電，達到PWM晶片B的啟動門限時，PWM晶片B工作。電容C2提供電路和開 關管所需能量，直至主電路工作穩定，此時輔助繞組Ns通過整流二極體D2供能。這種啟動 電路的特點是輸入電壓高時啟動電阻R1上功率損耗大。
[0003] 現有開關電源啟動電路第二實施例的電路原理圖如圖2所示，很多儀器設備的正 常工作需要一個輔助開關電源，為其內部各系統功能模塊提供穩定的直流電，當供電電源 是沒有中線的三相三線制時，要求開關電源在380Vac輸入條件下工作，此時整流濾波後的 電壓將達到530Vdc，而電解電容的耐壓最高450V，只能採用將兩個電解電容串聯使用而獲 得高耐壓，如圖2中的C1、C2電容。但是由於每個電容器的漏電流（漏電電阻）存在差別， 造成串聯時分壓不均嚴重時會產生擊穿事故，因此電容器串聯時必須給每個電容器並聯一 個均壓電阻來實現電壓的平衡，如圖2中的Rl、R2電阻。但由於使用均壓電阻必須考慮到 電容的漏電流的值，所以一般以最壞情況下漏電流的標準來選擇均壓電阻阻值，導致電阻 消耗功率較大。
【發明內容】
[0004] 本實用新型為了克服現有技術的缺陷，設計了一種小功率高壓開關電源啟動電 路，將啟動電阻和均壓電阻兩路並為一路，減少了電阻數量，簡化了電路，減小了電阻消耗 的功率，降低了能耗。
[0005] 本實用新型所採用的具體技術方案是：一種小功率高壓開關電源啟動電路，包括 單相橋式整流電路、自舉啟動電路、PWM晶片、輔助繞組，單相橋式整流電路的第一交流輸 入端與三相電的第一火線端連接，單相橋式整流電路的第二交流輸入端與三相電的第二火 線端連接，單相橋式整流電路的第一直流輸出端與自舉啟動電路連接，單相橋式整流電路 的第二直流輸出端與地連接，自舉啟動電路包括串聯的濾波分壓電路和第三啟動電容，第 三啟動電容的一端與PWM晶片的電源端連接，第三啟動電容的另一端與地連接，輔助繞組 的一端串聯整流二極體後與PWM晶片的電源端連接，輔助繞組的另一端與地連接，整流二 極管的正極與輔助繞組連接，整流二極體的負極與PWM晶片的電源端連接，關鍵是：所述的 濾波分壓電路包括第一濾波電容、第二濾波電容、第一啟動均壓電阻、第二啟動均壓電阻， 第一濾波電容的一端與單相橋式整流電路的第一直流輸出端連接，第一濾波電容的另一端 與第二濾波電容的一端連接，第二濾波電容的另一端與地連接，第一啟動均壓電阻並聯在 第一濾波電容的兩端，第二啟動均壓電阻的一端與第一濾波電容和第二濾波電容的中點連 接，第二啟動均壓電阻的另一端與PWM晶片的電源端連接。
[0006] 所述的第一啟動均壓電阻是由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻串聯連接 而成的。
[0007] 所述的第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻的阻值分別為200K Ω、200K Ω、 200ΚΩ、120ΚΩ。
[0008] 所述的第二啟動均壓電阻是由第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻串聯連接 而成的。
[0009] 所述的第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻的阻值分別為200Κ Ω、200Κ Ω、 200ΚΩ、80ΚΩ。
[0010] 所述的第一濾波電容和第二濾波電容的容量都是82 μ F，耐壓都是400V，第三啟 動電容的容量是22 μ F，耐壓是50V。
[0011] 所述的PWM晶片的型號為0Β2263。
[0012] 本實用新型的有益效果是：將啟動電阻和均壓電阻兩路並為一路，減少了電阻數 量，簡化了電路，第一啟動均壓電阻與第一濾波電容並聯，第二啟動均壓電阻與PWM晶片工 作時的等效內阻串聯後與第二濾波電容並聯，通過選擇合適的第一啟動均壓電阻和第二啟 動均壓電阻的阻值可以使第一濾波電容和第二濾波電容上的電壓均等，並且滿足於上電後 第三啟動電容充電達到PWM晶片的啟動門限的時間要求，減小了電阻消耗的功率，降低了 能耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為現有開關電源啟動電路第一實施例的電路原理圖。
[0014] 圖2為現有開關電源啟動電路第二實施例的電路原理圖。
[0015] 圖3本實用新型中開關電源啟動電路的電路原理圖。
[0016] 圖4本實用新型中開關電源啟動電路在具體應用時的電路圖。
[0017] 圖1中，D1代表單相橋式整流電路，C1、C2代表電容，R1代表啟動電阻，Ns代表輔 助繞組，D2代表整流二極體，B代表PWM晶片，Vcc代表電源端。
[0018] 圖2中，L1代表第一火線端，L2代表第二火線端，D1代表單相橋式整流電路，C1、 C2、C3代表電容，RA、RB代表均壓電阻，RC代表啟動電阻，Ns代表輔助繞組，D2代表整流二 極管，B代表PWM晶片，Vcc代表電源端。
[0019] 圖3、圖4中，L1代表第一火線端，L2代表第二火線端，D1代表單相橋式整流電路， C1代表第一濾波電容，C2代表第二濾波電容，C3代表第三啟動電容，RA代表第一啟動均壓 電阻，RB第二啟動均壓電阻，R1代表第一電阻，R2代表第二電阻，R3代表第三電阻，R4代表 第四電阻，R5代表第五電阻，R6代表第六電阻，R7代表第七電阻，R8代表第八電阻，Ns代 表輔助繞組，D2代表整流二極體，B代表PWM晶片，Vcc代表電源端。
【具體實施方式】
[0020] -種小功率高壓開關電源啟動電路，包括單相橋式整流電路D1、自舉啟動電路、 PWM晶片B、輔助繞組Ns，單相橋式整流電路D1的第一交流輸入端與三相電的第一火線端 L1連接，單相橋式整流電路D1的第二交流輸入端與三相電的第二火線端L2連接，單相橋式 整流電路D1的第一直流輸出端與自舉啟動電路連接，單相橋式整流電路D1的第二直流輸 出端與地連接，自舉啟動電路包括串聯的濾波分壓電路和第三啟動電容C3，第三啟動電容 C3的一端與PWM晶片B的電源端Vcc連接，第三啟動電容C3的另一端與地連接，輔助繞組 Ns的一端串聯整流二極體D2後與PWM晶片B的電源端Vcc連接，輔助繞組Ns的另一端與 地連接，整流二極體D2的正極與輔助繞組Ns連接，整流二極體D2的負極與PWM晶片B的 電源端Vcc連接，關鍵是：所述的濾波分壓電路包括第一濾波電容C1、第二濾波電容C2、第 一啟動均壓電阻RA、第二啟動均壓電阻RB，第一濾波電容C1的一端與單相橋式整流電路D1 的第一直流輸出端連接，第一濾波電容C1的另一端與第二濾波電容C2的一端連接，第二濾 波電容C2的另一端與地連接，第一啟動均壓電阻RA並聯在第一濾波電容C1的兩端，第二 啟動均壓電阻RB的一端與第一濾波電容C1和第二濾波電容C2的中點連接，第二啟動均壓 電阻RB的另一端與PWM晶片B的電源端Vcc連接。圖2中的均壓電阻和啟動電阻為相互 獨立的兩路電阻，而本實用新型中將兩路並為一路，減少了電阻的數量，簡化了電路，減小 了電阻消耗的功率，降低了能耗。
[0021] 第一啟動均壓電阻RA是由阻值為200ΚΩ的第一電阻R1、阻值為200ΚΩ的第二電 阻R2、阻值為200ΚΩ的第三電阻R3、阻值為120ΚΩ的第四電阻R4串聯連接而成的，第二 啟動均壓電阻RB是由阻值為200ΚΩ的第五電阻R5、阻值為200ΚΩ的第六電阻R6、阻值為 200ΚΩ的第七電阻R7、阻值為80ΚΩ的第八電阻R8串聯連接而成的。
[0022] 在實際應用中為了滿足電阻的耐壓要求，均壓電阻和啟動電阻都是用多個小功率 電阻串聯而成的。該電源啟動電路設計時最大可輸入495Vac，整流後為萬倍即7〇〇V直流 電壓，使用六個相等阻值的1206封裝的電阻（該種電阻最大工作電壓200V)即可，自第一 濾波電容C1和第二濾波電容C2的中點起上下各用三個，即上邊用第一電阻R1、第二電阻 R2、第三電阻R3,下邊用第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7。但是因為電阻下端沒有接 地，而是與PWM晶片Β的等效內阻串聯，所以第一濾波電容C1和第二濾波電容C2的中點電 壓會偏高，實際應用中上下各增加一個1206封裝的電阻分別為第四電阻R4、第八電阻R8， 並且調整第四電阻R4、第八電阻R8的阻值，使上邊增加的第四電阻R4的阻值大，下邊增加 的第八電阻R8的阻值小，進而使第一濾波電容C1和第二濾波電容C2的中點電壓等於整流 電壓的一半。也就是說，多增加的第四電阻R4、第八電阻R8用於調整第一濾波電容C1和第 二濾波電容C2的中點電壓。上電後，這八個電阻串聯對第三啟動電容C3充電，使第一濾波 電容C1和第二濾波電容C2上的電壓均等，並且滿足於第三啟動電容C3充電達到PWM晶片 的啟動門限的時間要求。
[0023] 第一濾波電容C1和第二濾波電容C2的容量都是82 μ F，耐壓都是400V，第三啟 動電容C3的容量是22 μ F，耐壓是50V。第一濾波電容C1和第二濾波電容C2容量的選擇 與電源功率有關，功率越大，所需容量越大，一般按照2?3uF/W來設計；第一濾波電容C1 和第二濾波電容C2的耐壓關係到輸入電源最大值，380Vac只是額定值，設計中最大可輸入 495Vac，整流後為
【權利要求】
1. 一種小功率高壓開關電源啟動電路，包括單相橋式整流電路（D1)、自舉啟動電路、 PWM晶片（B)、輔助繞組（Ns)，單相橋式整流電路（D1)的第一交流輸入端與三相電的第一 火線端（L1)連接，單相橋式整流電路（D1)的第二交流輸入端與三相電的第二火線端（L2) 連接，單相橋式整流電路（D1)的第一直流輸出端與自舉啟動電路連接，單相橋式整流電路 (D1)的第二直流輸出端與地連接，自舉啟動電路包括串聯的濾波分壓電路和第三啟動電容 (C3)，第三啟動電容（C3)的一端與PWM晶片（B)的電源端（Vcc)連接，第三啟動電容（C3) 的另一端與地連接，輔助繞組（Ns)的一端串聯整流二極體（D2)後與PWM晶片（B)的電源 端（Vcc)連接，輔助繞組（Ns)的另一端與地連接，整流二極體（D2)的正極與輔助繞組（Ns) 連接，整流二極體（D2)的負極與PWM晶片（B)的電源端（Vcc)連接，其特徵在於：所述的濾 波分壓電路包括第一濾波電容（C1)、第二濾波電容（C2)、第一啟動均壓電阻（RA)、第二啟 動均壓電阻（RB)，第一濾波電容（C1)的一端與單相橋式整流電路（D1)的第一直流輸出端 連接，第一濾波電容（C1)的另一端與第二濾波電容（C2)的一端連接，第二濾波電容（C2) 的另一端與地連接，第一啟動均壓電阻（RA)並聯在第一濾波電容（C1)的兩端，第二啟動均 壓電阻（RB)的一端與第一濾波電容（C1)和第二濾波電容（C2)的中點連接，第二啟動均壓 電阻（RB)的另一端與PWM晶片⑶的電源端（Vcc)連接。
2. 根據權利要求1所述的一種小功率高壓開關電源啟動電路，其特徵在於：所述的第 一啟動均壓電阻（RA)是由第一電阻（R1)、第二電阻（R2)、第三電阻（R3)、第四電阻（R4)串 聯連接而成的。
3. 根據權利要求2所述的一種小功率高壓開關電源啟動電路，其特徵在於：所述的第 一電阻（R1)、第二電阻（R2)、第三電阻（R3)、第四電阻（R4)的阻值分別為200ΚΩ、200ΚΩ、 200ΚΩ、120ΚΩ。
4. 根據權利要求1所述的一種小功率高壓開關電源啟動電路，其特徵在於：所述的第 二啟動均壓電阻（RB)是由第五電阻（R5)、第六電阻（R6)、第七電阻（R7)、第八電阻（R8)串 聯連接而成的。
5. 根據權利要求4所述的一種小功率高壓開關電源啟動電路，其特徵在於：所述的第 五電阻（R5)、第六電阻（R6)、第七電阻（R7)、第八電阻（R8)的阻值分別為200ΚΩ、200ΚΩ、 200ΚΩ、80ΚΩ。
6. 根據權利要求1所述的一種小功率高壓開關電源啟動電路，其特徵在於：所述的第 一濾波電容（C1)和第二濾波電容（C2)的容量都是82 μ F，耐壓都是400V，第三啟動電容 (C3)的容量是22yF，耐壓是50V。
7. 根據權利要求1所述的一種小功率高壓開關電源啟動電路，其特徵在於：所述的PWM 晶片（B)的型號為0B2263。
【文檔編號】H02M1/36GK204089583SQ201420639620
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】和理, 裴夢昭, 裴兆鵬, 閻闊, 王堅, 成衝, 王世騁, 趙萌, 王松 申請人:河北申科電子股份有限公司