電源軟啟動電路的製作方法
2023-04-30 00:55:01 1
專利名稱：電源軟啟動電路的製作方法
技術領域：
本發明屬於電源電路技術領域，具體地說，是涉及一種電源軟啟動電路。
背景技術：
在應用不帶有頻率限制的電源晶片時，在開才幾瞬間會有輕微的聲響。經檢
測發現，在開機瞬間其FB反饋端子會有一個上沖電壓。這是由於電源晶片本身 不帶有軟啟動功能，並且沒有頻率限制，在開機瞬間由於連接在其FB反饋端子 上的光耦不工作，反饋電路沒有建立起來，但是晶片內部檢測FB反饋端子電壓 的電路已經工作，從而使FB端子瞬間產生一個電壓衝擊，根據電源晶片的不同， 這個上衝電壓也會不同，例如有的可達'4. 2V， ^Mv而^吏電源晶片調整相應的工作 狀態，此時開關頻率從開機瞬間到正常工作變化較快，從而產生輕微的聲響。 其電路結構參見圖1所示。
有的電源晶片自身帶有軟啟動功能，從而可以避免此類問題。但是，此類 電源晶片成本較高，不適合在價格竟爭比較激烈的家電產品中廣泛使用。為此， 有些生產廠商在電源電路的設計過程中，採用在不帶有頻率限制的電源晶片的 FB反饋端子上增加接地電容等措施來抑制開機聲響，但是，也不能從根本上徹 底消除。
因此，亟待出現一種成本低廉、且可有效避免開機聲響的電源電路結構。
發明內容
本發明的目的在於提供一種電源軟啟動電路，以解決現有電源電路在開機 瞬間有輕微聲響的問題，且電路成本較低。
為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案予以實現
一種電源軟啟動電路，包含一電源晶片，該電源晶片包括供電電源端子和 反饋端子，所述電源晶片的供電電源端子通過電阻一方面連接一儲能電容，另 一方面連接一開關電路的第一輸入端；開關電路的第二輸入端連接所述電源芯 片的反饋端子；所述開關電路在其第二輸入端電壓大於其第一輸入端電壓時控 制所述電源晶片的反饋端子短接到地。
其中，所述儲能電容上的電壓上升速度小於電源晶片的反饋端子在開機瞬 間產生的衝擊電壓的上升速度。
進一步的，所述儲能電容的正極連接一穩壓二極體的陰極，所述穩壓二極 管的陽極接地。為了確保電源電路正常工作後此軟啟動電路不起作用，所述穩
擊電壓的最大值。
又進一步的，為了實現電源電路停止工作時，儲能電容上的電荷能夠快速 的洩放掉，以保證再次啟動電源時此電路能夠起到軟啟動的作用，所述儲能電 容的正極連接一洩放二極體的陽極，洩放二極體的陰極連接所述電源晶片的供 電電源端子。
其中，所述的開關電路可以採用多種結構形式實現，以下僅闡述三種具體 結構第一種是採用一PNP型三極體組成所述的開關電路，所述PNP型三極體 的基極連接所述開關電路的第 一輸入端，發射極連接所述開關電路的第二輸入 端，集電極接地。第二種是採用一P溝道MOS管組成所述的開關電路，所述M0S 管的柵極連接所述開關電路的第 一輸入端，源極連接所述開關電路的第二輸入 端，漏極接地。第三種是採用一比較器和一可控開關元件組成所述的開關電路， 所述比較器的兩個輸入端即為所述開關電路的第 一輸入端和第二輸入端，所述 比較器在檢測到其第二輸入端電壓大於其第 一輸入端電壓時控制可控開關元件
再進一步的，所述電源晶片的反饋端子通過光電耦合器連接所述電源電路
的輸出電壓反饋電路。
其中，所述電源晶片優選單端P麗控制器實現，對所述電源電路中開關變 壓器的開關頻率進行控制。
與現有技術相比，本發明的優點和積極效果是本發明的電源軟啟動電路 結構筒單、成本低廉、實現容易，能夠從根本上解決電源電路開機瞬間產生的 聲響問題，保證電壓不會躍變，同時降低電磁幹擾，適用於任意釆用沒有頻率 限制功能的電源晶片組成的開關電源電路中。
結合附圖閱讀本發明實施方式的詳細描述後，本發明的其他特點和優點將 變得更加清楚。
圖l是現有電源電路中電源晶片的電路結構示意圖2是本發明所提出的電源軟啟動電路的一種實施方式的電路原理圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的實施方式進行詳細地描述。
本發明為了使目前採用由沒有頻率限制功能的電源晶片組成的開關電源電 路具有軟啟動功能，以解決電源電路開機瞬間出現的聲響問題，在電源晶片的 VCC供電電源端子和FB反饋端子之間設計了 一電源軟啟動電路，主要包括由電 阻和儲能電容組成的RC充電迴路以及開關電路。電源晶片的VCC供電電源端子 連接所述RC充電迴路，在電源電路開機工作後為儲能電容充電。所述儲能電容 的正極連接開關電路的第一輸入端，開關電路的第二輸入端連接電源晶片的FB 反饋端子，所述開關電路在檢測到其第二輸入端電壓大於其第一輸入端電壓時 控制所述電源晶片的FB反饋端子短接到地。這樣，只要合理地選擇所述電阻和
生的沖擊電壓的上升速度快，就能使電源電路在開機瞬間將FB反饋端子處產生
的衝擊電壓洩放到地，從而保證FB反饋端子不會有電壓沖擊，解決電源電路開 機聲響的問題。
實施例一，參見圖2所示，Nl是電源晶片，N2是光電耦合器，電源晶片 Nl的FB反饋端子通過光電耦合器N2連接電源電路輸出電壓的反饋電路，根據 反饋電壓值調節電源晶片Nl的驅動脈沖輸出端子DRV輸出脈沖的頻率，以此改 變開關電源中開關變壓器的開關頻率，以實現開關電源輸出電壓值的實時有效 調節。如前所述，此開關電源在啟動瞬間會發出聲音，而產生聲音的原因即在 於電源晶片Nl的FB反饋端子上會出現一個電壓沖擊，約4. 2V左右，所述衝擊 電壓隨應用電路的不同電壓值可能會略有差異，解決此問題的關鍵即在於在啟 動瞬間將此衝擊電壓洩放掉，為此，本實施例採用了如圖2所示的電路結構。
圖2中，所述開關電路採用一PNP型三極體VI實現，其發射極即為所述開 關電路的第二輸入端，連接電源晶片Nl的FB反饋端子，集電極接地，基極即 為所述開關電路的第一輸入端， 一方面連接儲能電容C1的正極，儲能電容C1 的負極接地；另一方面通過電阻R1連接所述電源晶片Nl的VCC供電電源端子。 在電源電路開機瞬間，電源晶片Nl的HV陽極高壓端子瞬間啟動，在VCC供電 電源端子上產生電壓，此電壓通過電阻R1給儲能電容C1充電，使PNP型三極 管VI的基極電壓逐漸升高，調整電容Cl的容量佳羞極電壓不會上升得比FB 反饋端子快，從而控制三極體V1導通，使FB反饋端子處產生的沖擊電壓通過 三極體V1洩放到地，從而保證FB反饋端子的電壓不會有沖擊。在所述儲能電 容Cl的兩端並聯有一穩壓二極體VZ1,當電容Cl上的電壓逐漸升高到穩壓二 極管VZ1的反向擊穿壓降時，電容C1上的電壓保持不變。設計時，選用合適 的穩壓二極體VZ1，使穩壓二極體VZ1的反向擊穿壓降比FB反饋端子在開機瞬 間時產生的衝擊電壓的最高值略高，從而使三極體Vl截止，以保證電源電路進 入正常工作後此軟啟動電路不起作用，此時電源電路進入正常工作狀態，FB反 饋端子僅接收來自光電耦合器N2發出的輸出電壓反饋信號，以實現對電源電路 輸出電壓的有效調節，以滿足後續各功能電路的供電需求。
為了實現在電源電路停止工作時，儲能電容Cl上的電荷能夠快速地洩》丈
掉，在所述儲能電容C1的正極與電源晶片Nl的VCC供電電源端子之間連接有 一洩放二極體VD1。所述洩放二極體VD1的陽極連接儲能電容C1的正極，陰極 連接電源晶片Nl的VCC供電電源端子，在電源電路停止工作時，儲能電容C1 上的電荷通過洩放二極體VD1、 VCC供電電源端子快速洩放，以保證再次啟動電 源時此電路能夠起到上述作用。
採用此軟啟動電路需要注意的問題是合理選擇電阻R1和電容C1的參數 值，使電容C1上的電壓不會上升得比FB反饋端子的衝擊電壓的上升速度快。 另夕卜，合理選擇穩壓二極體VZ1的額定反向擊穿壓降值，使其略高於FB反饋端 子上產生的沖擊電壓的最大值，以防止開機結束後影響電源電路的正常工作。
實施例二，在本實施例中，所述的開關電路採用一P溝道MOS管實現，其 柵極即為所述開關電路的第一輸入端，連接儲能電容C1的正極；源極即為所述 開關電路的第二輸入端，連接所述電源晶片Nl的FB反饋端子，漏極接地，其 他電路結構同實施例一，本實施例在此不再贅述。
在電源電路開機瞬間，電源晶片Nl的VCC供電電源端子上產生的電壓通過 電阻R1給儲能電容C1充電，使P溝道MOS管的柵-極電壓逐漸升高，調整電容 Cl的容量使柵極電壓的上升速度慢於FB反饋端子上產生的沖起電壓的上升速 度，從而使P溝道MOS管導通，FB反饋端子處產生的沖擊電壓通過P溝道MOS 管的源極、漏極洩放到地，從而保證FB反饋端子的電壓不會有沖擊，以避免電 源電路開才幾瞬間產生聲響。
實施例三，在本實施例中，所述的開關電路可以採用一比較器和一可控開 關元件組成，所述比較器的兩個輸入端即為所述開關電路的第 一輸入端和第二 輸入端，分別連接所述儲能電容C1的正極和電源晶片Nl的FB反饋端子。比較 器對其兩個輸入端的電壓值進行比較，在檢測到其第二輸入端電壓大於其第一 輸入端電壓時控制可控開關元件導通，所述可控開關元件的開關通路串接在所 述電源晶片Nl的FB反饋端子與地之間，進而在電源電路開機瞬間將電源晶片
Nl的FB反饋端子短接到地，以實現衝擊電壓的即時洩放，避免電壓躍變，同
時降低電磁幹擾。其他電路結構及注意事項同實施例一，本實施例在此不再進 行具體描述。
當然，所述的開關電路同樣也可以採用其他多種結構形式實現，本發明並 不僅限於上述舉例。
在本發明中，所述的電源晶片Nl可以選用目前開關電源電路中普遍採用的 單端P麗控制器實現，比如安森美/>司生產的NCP1200、 NCP1205等電源晶片， 本發明對比不進行具體限制。
應當指出，上述說明並非是對本發明的限制，本發明也並不僅限於上述舉 例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、 添加或替換，也應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1、一種電源軟啟動電路，包括電源晶片，該電源晶片包括供電電源端子和反饋端子，其特徵在於所述電源晶片的供電電源端子通過電阻一方面連接一儲能電容，另一方面連接一開關電路的第一輸入端；開關電路的第二輸入端連接所述電源晶片的反饋端子；所述開關電路在其第二輸入端電壓大於其第一輸入端電壓時控制所述電源晶片的反饋端子短接到地。
2、 根據權利要求1所述的電源軟啟動電路，其特徵在於所述儲能電容上度。
3、 根據權利要求l所述的電源軟啟動電路，其特徵在於所述儲能電容的 正極連接一穩壓二極體的陰極，所述穩壓二極體的陽極接地。
4、 根據權利要求3所述的電源軟啟動電路，其特徵在於所述穩壓二極體 的反向擊穿壓降大於所述電源晶片的反饋端子在開機瞬間產生的沖擊電壓的最 大值。
5、 根據權利要求l所述的電源軟啟動電路，其特徵在於所述儲能電容的 正極連接一洩放二極體的陽極，洩放二極體的陰極連接所述電源晶片的供電電 源端子。
6、 根據權利要求1至5中任一項所述的電源軟啟動電路，其特徵在於在 所述開關電路中包含有一 PNP型三極體，所述三極體的基極連接所述開關電路 的第一輸入端，發射極連接所述開關電路的第二輸入端，集電極接地。
7、 根據權利要求1至5中任一項所述的電源軟啟動電if各，其特徵在於在 所述開關電路中包含有一 P溝道M0S管，所述M0S管的棚-極連接所述開關電路 的第一輸入端，源極連接所述開關電路的第二輸入端，漏極接地。
8、 根據權利要求1至5中任一項所述的電源軟啟動電路，其特徵在於在 所述開關電路中包含有一比較器和一可控開關元件，所述比較器的兩個輸入端 即為所述開關電路的第一輸入端和第二輸入端，所述比較器在4企測到其第二輸 入端電壓大於其第一輸入端電壓時控制可控開關元件導通，所述可控開關元件 的開關通路串接在所述電源晶片的反饋端子與地之間。
9、 根據權利要求1至5中任一項所述的電源軟啟動電路，其特徵在於所 述電源晶片的反饋端子通過光電耦合器連接所述電源電路的輸出電壓反饋電 路。
10、 根據權利要求l所述的電源軟啟動電路，其特徵在於所述電源晶片 為單端PWM控制器，控制所述電源電路中開關變壓器的開關頻率。
全文摘要
本發明公開了一種電源軟啟動電路，包含一電源晶片，該電源晶片包括供電電源端子和反饋端子，所述電源晶片的供電電源端子通過電阻一方面連接一儲能電容，另一方面連接一開關電路的第一輸入端；開關電路的第二輸入端連接所述電源晶片的反饋端子；所述開關電路在其第二輸入端電壓大於其第一輸入端電壓時控制所述電源晶片的反饋端子短接到地。本發明的電源軟啟動電路結構簡單、成本低廉、實現容易，能夠從根本上解決電源電路開機瞬間產生的聲響問題，保證電壓不會躍變，同時降低電磁幹擾，適用於任意採用沒有頻率限制功能的電源晶片組成的開關電源電路中。
文檔編號H02M1/08GK101355293SQ200710015159
公開日2009年1月28日 申請日期2007年7月24日 優先權日2007年7月24日
發明者付洪安, 辛曉光, 淦 陶 申請人:青島海信電器股份有限公司