一种用于开关电源快速启动的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于开关电源快速启动的系统。提供了一种用于开关电源快速启动的系统，包括：电磁干扰滤波电路、输入整流电路、启动电路、以及输出整流电路，其中：电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与整流电路相连接；输入整流电路的输入端与电磁干扰滤波电路的输出端相连接，输出端与启动电路的输入端相连接；启动电路的输入端与输入整流电路的输出端相连接，输出端与反馈取样电路的输入端相连接；反馈取样电路一端与启动电路的输入端相连接，另一端接地；并且其中，启动电路包括第一电阻器、齐纳二极管、第一二极管、第二二极管、第一晶体管、第二晶体管、欠压检测电路、驱动器、电容器、第二电阻、以及第三电阻器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路领域，更具体地涉及用于开关电源快速启动的系统。
技术介绍
近年来，开关电源技术不断发展，有着广泛的应用前景。但是由于开关电源中控制电路比较复杂，晶体管和集成器件耐受电、热冲击的能力较差，在使用过程中给用户带来很大不便。为了保护开关电源自身和负载的安全，根据开关电源的原理和特点，设计了过热保护、过电流保护、过电压保护以及软启动保护电路。一般而言，AC/DC(直流/交流)电源系统通过在bulk电容到ICVDD接启动电阻来实现IC启动，如下图1所示。图1是示出了传统AC/DC系统应用的图示。在图1中，由电阻器R1给VDD电容器C1充电，当C1电容上电压高于UVLO电压，IC完成启动开始工作；由于考虑到待机功耗和效率，一般来说R1的阻值尽量大，但是R1的阻值太大会导致给电容器C1充电的时间增长，会导致启动时间过长。同时在输入AC电压不同的情况下，启动时间也不同。例如：假设R1取值3Mohm，C1取值4.7uF；并且假设ICUVLO(欠压锁定)电压为16V，则90V的AC下电路启动时间为1.8S，264V的AC下启动时间为0.6S，并且启动电阻器R1消耗功耗为46mW。启动电阻器消耗了较多的功率。
技术实现思路
鉴于以上所述的问题，本专利技术提供了一种用于开关电源快速启动的系统。根据本公开的一个方面，提供了一种用于开关电源快速启动的系统，包括：电磁干扰滤波电路、整流电路、启动电路、以及整流电路，其中：电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与整流电路相连接；整流电路的输入端与电磁干扰滤波电路的输出端相连接，输出端与启动电路的输入端相连接；启动电路的输入端与整流电路的输出端相连接，输出端与反馈取样电路的输入端相连接；反馈取样电路一端与启动电路的输入端相连接，另一端接地；并且其中，启动电路包括串联连接的第一电阻器、齐纳二极管、第一二极管、第二二极管、第一金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETM1)，第二金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFETM2)，VDD欠压检测电路(UVLO)，驱动器，电容器(C1)，第二电阻器(R0)，第三电阻器(R1)。，其中电容器一端接地，并与第一电阻器、第二二极管、第二电阻器、齐纳二极管的负极串联，第三电阻器通常一端接经整流的电源的正极、另一端接齐纳二极管负极，欠压检测电路一端接所述电容器、另一端接驱动器和第二金属氧化物半导体场效应晶体管，驱动器与欠压检测电路以及第一二极管相连接。根据本申请实施例提供了一种用于开关电源快速启动的系统，其具有较低功率损耗。取决于实施例，还可以获得一个或多个益处。参考下面的详细描述和附图可以全面地理解本专利技术的这些益处以及各个另外的目的、特征和优点。附图说明下面，将结合附图对本专利技术的示例性实施例的特征、优点和技术效果进行描述，附图中相似的附图标记表示相似的元件，其中：图1是示出了传统AC/DC系统应用的图示。图2是示出了根据本公开的实施例的、快速启动次级侧调节(SSR)的AC/DC的示例性图示。图3是示出了根据本公开的实施例的、快速启动初级侧调节(PSR)的AC/DC的示例性图示。具体实施方式下面将详细描述本专利技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本专利技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本专利技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本专利技术的示例来提供对本专利技术的更好的理解。本专利技术决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本专利技术造成不必要的模糊。图2是示出了根据本公开的实施例的、快速启动次级侧调节(SSR)的AC/DC的示例性图示。该图仅作为示例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员应该理解很多变化、替代和修改。如图2所示，AC/DC电源系统次级侧包括电磁干扰(EMI)滤波电路、输出整流滤波电路。根据不同的应用，EMI滤波电路可以包括一个或两个电感，也可以只包括一个共模电感(在包括一个或多个高压电解电容的同时)；可以只包括一个高压电解电容(在包括一个或两个电感或者一个共模电感的同时)；并且在有些场合中可以不包括ESD放电电阻。在图2所示的实施例中，输出整流滤波电路包括4个输出整流二极管，并且可选的包括滤波电容。针对不同的输出纹波要求，输出整流滤波电路可以增加π型滤波电路或者共模滤波电路来改善滤波效果。本领域技术人员可以根据需要对二极管设置不同接法，以达到不同的纹波要求。整流二极管上可以并有RC吸收电路，RC吸收电路根据需要可以调整或者不用。AC/DC电源系统还包括脉冲宽度调制(PWM)控制芯片及必要的外围辅助元件。其中，PWM控制芯片具备全面的保护功能。AC/DC电源系统还包括UVLO组件。电源开启后，UVLO组件使内部电路处于待机状态，直到DC/DC转换器的输入电压(VIN)达到UVLO电压，以此来减少功率消耗并避免误操作。根据本公开的实施例，AC/DC电源系统还包括启动系统。启动系统包括第一电阻器Rc、齐纳二极管Z1、二极管D1、二极管D2，第一功率晶体管，第二功率晶体管，VDD欠压检测电路(UVLO)，驱动器，电容器(C1)，第二电阻器(R0)，第三电阻器(R1)。在一个示例中，功率晶体管是双极结型晶体管。在又另一示例中，功率晶体管是绝缘栅双极晶体管(IGBT)。优选地，功率晶体管是场效应晶体管(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))。驱动器与启动电阻器R1、齐纳二极管Z1、二极管D1、二极管D2串联连接。图3是示出了根据本公开的实施例的、快速启动初级侧调节(PSR)的AC/DC的示例性图示。该图仅作为示例，其不应该不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员应该理解很多变化、替代和修改。相似的组件已参考图2进行了描述，此处不再重复。根据本公开的实施例，AC/DC电源系统的初级侧还可以包括反馈取样电路。反馈取样电路可以包括反馈组件、采样和保持组件、误差放大器。反馈取样电路可以，例如对该电源电路的输出电压进行采样，通过TL431对采样电压进行调节，并将调节后的采样电压反馈到PWM控制芯片，进而开关电路中的占空比。根据本公开的实施例，AC/DC电源系统通电后，由于低电压，最初集成电路IC处于UVLO状态。UVLO组件到驱动器的输出端por的输出为“0”，M2MOS管(金属氧化物半导体二极管)为关断状态。启动电阻器R1放电将GATEpin处的电压一直上拉，直到齐纳二极管Z1和二极管D1导通。启动电阻器R1的阻值可以由本领域技术人员根据实际需要设定，其阻值可以非常大。此时，GATEpin处的电压VGATE保持如下：VGATE＝VDD+Vz+Vd1(等式1)其中，VDD为电容器C1电压；Vz是齐纳二极管Z1的击穿电压；并且Vd1是二极管D1的导通电压。由于VGATEpin升高，MOSM1管导通，因此有电流从buck电容器流到M1(M1可以集成在集成电路内部，或者连接在集成电路外部)，SW引脚，二极管D2，电阻器Rc到VDD引脚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于开关电源快速启动的系统，包括：电磁干扰滤波电路、输入整流电路、启动电路、以及输出整流电路，其中：所述电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述输入整流电路相连接；所述输入整流电路的输入端与所述电磁干扰滤波电路的输出端相连接，输出端与所述启动电路的输入端相连接；所述启动电路的输入端与所述整流电路的输出端相连接，输出端与所述反馈取样电路的输入端相连接；所述反馈取样电路一端与所述启动电路的输入端相连接，另一端接地；并且其中，所述启动电路包括第一电阻器、齐纳二极管、第一二极管、第二二极管、第一晶体管、第二晶体管、欠压检测电路、驱动器、电容器、第二电阻、以及第三电阻器，其中所述电容器一端接地，并与所述第一电阻器、所述第二二极管、所述第二电阻器、所述齐纳二极管的负极串联，所述第三电阻器通常一端接经整流的电源的正极、另一端接所述齐纳二极管负极，所述欠压检测电路一端接所述电容器、另一端接所述驱动器和所述第二晶体管，所述驱动器与所述欠压检测电路以及所述第一二极管相连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于开关电源快速启动的系统，包括：电磁干扰滤波电路、输入整流电路、启动电路、以及输出整流电路，其中：所述电磁干扰滤波电路的输入端与交流电源相连接，输出端与所述输入整流电路相连接；所述输入整流电路的输入端与所述电磁干扰滤波电路的输出端相连接，输出端与所述启动电路的输入端相连接；所述启动电路的输入端与所述整流电路的输出端相连接，输出端与所述反馈取样电路的输入端相连接；所述反馈取样电路一端与所述启动电路的输入端相连接，另一端接地；并且其中，所述启动电路包括第一电阻器、齐纳二极管、第一二极管、第二二极管、第一晶体管、第二晶体管、欠压检测电路、驱动器、电容器、第二电阻、以及第三电阻器，其中所述电容器一端接地，并与所述第一电阻器、所述第二二极管、所述第二电阻器、所述齐纳二极管的负极串联，所述第三电阻器通常一端接经整流的电源的正极、另一端接所述齐纳二极管负极，所述欠压检测电路一端接所述电容器、另一端接所述驱动器和所述第二晶体管，所述驱动器与所述欠压检测电路以及所述第一二极管相连接。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张允超，张秀红，夏正兰，方烈义，
申请(专利权)人：昂宝电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31