一种宽电压宽负载电源启动电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种宽电压宽负载电源启动电路，主要元件为电阻R2、二极管D2和电容C3，所述元件还包括电阻R1、晶体管TR1、二极管D4、二极管D5，其中，变压器T1两端分别通过导线与电阻R2一端和二极管D2正极连接，所述电阻R2另一端通过导线与晶体管TR1集电极连接，所述晶体管TR1发射极通过导线与二极管D2负极相连；所述电阻R1两端分别通过导线与电阻R2一端和晶体管TR1基极连接；所述电容C3正极通过导线与晶体管TR1和二极管D2之间的导线连接，电容C3负极接地。本设计通过在启动电路内加入晶体管，可以很好的满足高的电源效率、宽的输入电压、宽的负载范围的要求，在电源空载、轻载时也能保证电源的控制电路能够正常的工作，并且电路简单、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种宽电压宽负载电源启动电路
本技术涉及各类输出功率200W以下的小功率高压电源，主要涉及各种净化器专用高压电源，主要应用于油烟净化器，空气净化器等相关净化类产品。
技术介绍
目前，市场上许多空气净化类产品都是用IR2153做控制芯片，其电路简单、性价比高，电源的启动电路一般也是采用RC自举启动和绕组自供电的方式，该方式虽然电路简单，但是对小功率高压电源而言，难以兼顾高的电源效率、宽的输入电压、宽的负载范围的要求。小功率高压电源，主要包括功率电路、控制电源和为控制电路供电的辅助电源（包括电源的启动电路）。常规的辅助电源（包括电源的启动电路）都是采用RC自举加辅助绕组供电的方式，如图1所示：图1所示的启动电路主要由电阻R2和电容C3组成，端口HV为整流后的直流高压，连接二极管D2的绕组为正常启动后给控制电路（包括主控芯片）供电的辅助绕组（后面简称辅助绕组）。假设端口HV的电压是VHV，主控芯片的启动电压是VT，电容C3的电压是VC3。上电后，电容C3通过电阻R2充电，当VC3>VT后，主控芯片启动。为了降低电阻R2的功耗（以便降低成本、减小功率密度、提高电源效率）电阻R2一般较大，以保证在最低允许的输入电压下，流过R2的电流能够在规定的时间内完成对电容C3的充电并保证主控芯片的正常启动为原则。由于R2的电流一般较小，在主控芯片启动之后，R2的供电能力就不能满足主控芯片和控制电路的需求了，所以常规的小功率电源都会在主变压器上加一个辅助绕组，以便在主变压器T1开始工作后，辅助绕组可以给电容C3充电，以便为控制电路（包括主控芯片）提供足够的电能。该电路存在的主要问题如下：1）从电源的效率、成本、功率密度的角度，为了提高电源效率、降低成本、提高功率密度（即减小体积），就需要电阻R2的阻值尽量大、功率尽量小，但是R2的阻值越大、功率越小，则输入电压较低时会启动困难；反之，如果电阻R2的阻值过大，则在输入电压较高时，R2会消耗太多的功耗；同时，对于该电路而言，在电源已经完成启动过程后，仍然会消耗较多的功耗，这也不利于提高电源效率。2）对于很多小功率电源，特别是采用IR2153做主控芯片的电源，在输出负载较轻时，辅助绕组的供电能力也常常会下降到难以满足电源的控制电路正常工作（常见的现象是高压电源的输出电压大幅下降，而且常常是在该情况下即便负载由轻载变成重载，输出电压也难以上升到正常值）。
技术实现思路
本技术针对目前国内小功率高压电源在三个关键指标（电源效率、输入电压范围、负载范围）存在的难以兼顾的问题，提出一种宽电压宽负载电源启动电路，在启动电路内加入有源器件，并自动跟踪调节控制电路的工作电压，以保证控制电路及电源的正常工作。本技术技术解决方案如下：一种宽电压宽负载电源启动电路，主要元件为电阻R2、二极管D2和电容C3，其特征在于：所述元件还包括电阻R1、晶体管TR1、二极管D4、二极管D5，其中，变压器T1两端分别通过导线与电阻R2一端和二极管D2正极连接，所述电阻R2另一端通过导线与晶体管TR1集电极连接，所述晶体管TR1发射极通过导线与二极管D2负极相连；所述电阻R1两端分别通过导线与电阻R2一端和晶体管TR1基极连接；所述电容C3正极通过导线与晶体管TR1和二极管D2之间的导线连接，电容C3负极接地。进一步地，所述电阻R1通过导线与稳压二极管D4负极连接，所述晶体管TR1通过导线与稳压二极管D5负极连接。本技术有益效果：本技术通过在启动电路内加入晶体管，可以很好的满足高的电源效率、宽的输入电压、宽的负载范围的要求，在电源空载、轻载时也能保证电源的控制电路能够正常的工作，并且电路简单、可靠性高、成本低廉。附图说明图1为RC自举的启动电路。图2为本技术线性自调整的启动电路。具体实施方式为使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本技术。如图2所示：本技术的一种宽电压宽负载电源启动电路，主要元件为电阻R1、电阻R2、晶体管TR1、D2、D4、D5和电容C3，其中TR1相当于一个可变电阻，在电源上电的瞬间为电容C3充电，以便使控制电路进入工作状态。电源正常启动后TR1截止或进入线性区，流过电阻R2和TR1的电流随即减小，功耗降低。此外，在电源空载或轻载时，如果C3的电压下降，TR1也会自动调节工作状况，以便给电容C3提供足够的电流，保证电源控制电路的正常工作。该启动电路的工作原理是，上电的瞬间，由于电容C3的电压为零，则晶体管TR1开启给电容C3充电，随着充电的进行，B点的电位开始升高，当C3的电压升高到使主控芯片IC1启动之后，变压器T1开始工作，T1的辅助绕组开始向控制电路供电，C3的电压继续升高，晶体管TR1进入线性区直至关闭。相对目前广泛使用的RC自举的启动电路，该技术所涉及的线性自调整的启动电路，用到了一个晶体管，带来了以下几个好处：1）电阻R2的阻值和功率可以较小，以便在更低的输入电压时电源也可以正常启动；2）相对于RC自举的启动电路在电源从启动到正常工作都消耗较大的功率，线性自调整的启动电路几乎只在电源启动的瞬间和负载较轻时工作，消耗的功率很低，有利于提高电源效率；3）解决了于RC自举的启动电路在电源轻载时难以正常工作的问题。轻载时，变压器T1的辅助绕组的供电能力不足，电容C3的电压下降，在C3的电压下降到主控芯片的正常工作电压之前，线性自调整的启动电路会自动给C3充电，以保证C3的电压始终大于电源控制电路所需的最低工作电压，进而保证电源在轻载、空载都能够正常的工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种宽电压宽负载电源启动电路，主要元件为变压器T1、电阻R2、二极管D2和电容C3，其特征在于：所述元件还包括电阻R1、晶体管TR1、二极管D4、二极管D5，其中，变压器T1两端分别通过导线与电阻R2一端和二极管D2正极连接，所述电阻R2另一端通过导线与晶体管TR1集电极连接，所述晶体管TR1发射极通过导线与二极管D2负极相连；所述电阻R1两端分别通过导线与电阻R2一端和晶体管TR1基极连接；所述电容C3正极通过导线与晶体管TR1和二极管D2之间的导线连接，电容C3负极接地。

【技术特征摘要】
1.一种宽电压宽负载电源启动电路，主要元件为变压器T1、电阻R2、二极管D2和电容C3，其特征在于：所述元件还包括电阻R1、晶体管TR1、二极管D4、二极管D5，其中，变压器T1两端分别通过导线与电阻R2一端和二极管D2正极连接，所述电阻R2另一端通过导线与晶体管TR1集电极连接，所述晶体管TR1发射极通过导线...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟林，魏云峰，
申请(专利权)人：宿迁波尔高压电源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32