一种辅电源电路，包括三个端口：直流高压端Vdc，地，输出端Out，至少包括R1、R2、N型晶体管J1，电容C1，R1的一端为Vdc，另一端连接电容C1的一端，连接点为输出端，电容C1的另一端接地，J1和电阻R2串联再与电容C1并联，输出端接源极驱动的反激变换电路中上管的栅极，该电路的静态功率轻松低至30mW以下，让源极驱动的反激变换电路的整机功耗低至100mW得已实现，辅电源电路具有成本低、占板面积小；器件为常见型号，选型容易，可靠性高。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种辅助电源，特别涉及源极驱动的反激开关电源中的辅助电源电路。
技术介绍
反激式开关电源具有电路简单、可靠性高、输入电压范围宽的特点，很轻松就可以实现交流100V～264V的宽电压范围工作，即使如此，也满足不了日益增长的各种应用，如工业配电系统中的仪表电源，经常需要一种标称输入电压85VAC～528VAC的小功率开关电源，实际上可以在64VAC～660VAC超宽范围稳定工作的电源，同时还要求上述电压范围其空载功耗小于100mW，即0.1W，同时要求体积小，甚至还要求兼顾直流输入，兼顾三相交流电四线的输入，俗称三相四线制，即3条相线，1条零线。申请人在2008年给出了解决方案，参见专利ZL200810028422.4，名为《一种源极驱动的反激变换电路》，为方便说明，现引用该专利的图3和图4作为本申请的图1和图2。并且把原图4中的C1改为C2，C2改为C1，为了兼容本申请的文字说明，参见本申请的图2。参见本申请的图1框图和图2原理图，一种源极驱动的反激变换电路，包括：启动电路、吸收电路、变压器T1、MOS管Q1、频率发生器和输出电路，还包括MOS管Q2、反馈电路和辅电源电路，其中启动电路为电阻R1；吸收电路，包括电阻R3、电容C3和二极管D2，形成变压器T1初级绕组N1漏感的吸收回路；频率发生器为电源管理芯片PWM的IC；反馈电路，包括电阻R4和二极管D3，用于组成能量释放回路并对MOS管Q1源极电压进行箝位；辅电源电路，包括稳压二极管D4和电容C1，二极管D4阴极接电阻R1，用于吸收变压器T1和MOS管Q1能量后，于下一个工作周期进行放电，将能量回馈给电路使用。辅电源为辅助电源的简称。由于MOS管关断后，耐压由MOS管Q1和MOS管Q2承担，所以非常适应超宽范围稳定工作。下管Q2承受的耐压不超过：D4稳压值减去Q1的Vgs开启电压。但是目前同时还要求在64VAC～660VAC超宽范围内，其空载功耗小于100mW，即0.1W，上述专利就显现出不足的地方，为了获得最大耐压和降低成本，Q1和Q2一般选取相同型号的MOS管，分别承担最高工作电压的一半左右，上述的660VAC经过整流后，其直流电压为933V，一半左右也有466V之高。那么稳压二极管D4需取466V之高的稳压管，就算上下管都选取700V耐压的高性价比MOS管，考虑90％的降额，由上管承受700V×90％＝630V的耐压，那么D4也应有933-630＝303V的稳压值；常见的稳压管最大做到75V，75V至200V标称值的稳压管在稳压管生产商的产品手册上有，但是由于市场需求小，样品都很难申请到，价格也高。由于长期处于未生产状态，其可靠性也很难保证。303V的电压需要4只常见的稳压管串联，由于稳压管在小电流下，其稳压值下降明显，在100uA的工作电流下，其端击穿电压即实际稳压值下降达20％至10％，303V的电压需要用到5只稳压管串联至375V，在100uA的电流下，实测其稳压值才308V，而流过R1的电流为100uA时，933V高压产生的损耗已达：933V×0.1mA＝93.3mW；这就要求主功率拓扑的空载功耗低于100-93.3＝6.7mW，目前，国际上最好的反激开关电源集成电路控制方案，也只能在输入264VAC下，即直流373V下，实现10mW的空载功耗，若在更高的工作电压下，空载静态功耗随工作电压的平方上升。空载功耗又作静态功耗。一般情况下，我们希望辅助电源在最高工作电压下，其耗能不超过30mW，最好能控制在10mW以内，即R1的工作电流不超过32uA，最好能控制在10.7uA，主功率在最高工作电压下，其空载功耗控制在70mW至90mW以下，这样电路设计起来更轻松，也可以设计出总空载功耗在30mW以下的仪表电源或家电待机电源，要求承受高压输入，是怕误接380VAC的电压，或担心电网中经常出现的雷击浪涌。那么，对于303V至466V这么高压的稳压管，使用传统的稳压管要多只串联，成本高！TVS管(TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)有高压的管子可以选择，常见最高电压为180V，瞬间承受功率最小的标称为600W，价格最低，国产的约为0.29元一只，两只也要0.58元，若选取一只就是360V或400V，价格远超0.58元。但是TVS存在自衰特性，如180V的TVS管子，用晶体管特性图示仪QT-2测量其V-I曲线，X轴为20V/度，Y轴为100uA/度，好的TVS管如图3所示，而在仓库放置1年的180V的TVS管，抽检100只，就有7只不良品，呈现图4的曲线，可以看出，在150V左右，已开始击穿，在100uA击穿电流下,端电压为158V左右，击穿电流上升至350uA，TVS管的端电压才上升至180V；进一步地，若放置二年后再检验，失效数量进一步上升，且开始击穿的电压下降至额定值的一半左右，即从90V开始击穿，且击穿电流上升至1.5mA TVS管的端电压才上升至额定值180V。这是国际上某知名品牌的特性，其它品牌的更差。在上述的32uA，甚至10.7uA的工作电流下，TVS管显然不合适，如使用两只180V额定电压的TVS串联，图2中的D4获得360V的稳压值，开始可以正常工作，而在二年后，有可能就会出该电压低至180V，从而使得Q1要承受933V-180V+Vgs＝760V的耐压，远超过700V耐压的高性价比MOS管所能承受的630V电压，将会直接引发Q1的击穿并损坏。即，使用TVS管作为图2中的D4，直接引发Q1的击穿并损坏，这在实验中已证实。而使用75V常见的稳压管要四只串联，成本高，在电路板上占板面积也大，使用更高稳压值的稳压管也需要两只串联，成本高，占板面积也大，由于长期处于停产状态，其可靠性也很难保证，没有经过大批量的实际验证。为了方便，列出本申请涉及的文献：背景文献：《一种源极驱动的反激变换电路》，申请号200810028422.4。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决现有器件在背景文献的电路所存在的技术缺陷，提供一种辅电源，实现在930V左右的超高压直流下，工作电流小于32uA，静态功耗小于30mW，且无需多只稳压管串联，占用电路板的面积很小，且实现高可靠性；或进一步地，工作电流小于10.7uA，静态功耗小于10mW。本技术的目的是这样实现的，一种辅电源电路，包括三个端口：直流高压端，接地端，输出端，至少包括第一电阻、第二电阻、NPN型晶体管，第一电容，连接关系为：第一
电阻的一端为直流高压端，第一电阻的另一端连接第一电容的一端，连接点为输出端，第一电容的另一端为接地端，其特征是，NPN型晶体管和第二电阻串联，串联后的网络与第一电容并联，两个器件串联有两种方式：1)第二电阻的一端连接第一电容的一端，第二电阻的另一端连接NPN型晶体管的集电极，NPN型晶体管的基极与第一电容的另一端连接，即所述的基极也连接接地端，NPN型晶体管的发射极悬空；2)NPN型晶体管的集电极连接第一电容的一端，NPN型晶体管的基极与第二电阻的一端连接，第二电阻的另一端与第一电容的另一端连接，即第二电阻的另一端也连接接地端，NPN型晶体管的发射极悬空。优选地，上述的技术方案中，NPN型晶体管的发射极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种辅电源电路，包括三个端口：直流高压端，接地端，输出端，至少包括第一电阻、第二电阻、NPN型晶体管，第一电容，连接关系为：所述的第一电阻的一端为直流高压端，所述的第一电阻的另一端连接所述的第一电容的一端，连接点为输出端，所述的第一电容的另一端为接地端，其特征是，所述的NPN型晶体管和所述的第二电阻串联，串联后的网络与所述的第一电容并联，所述的NPN型晶体管和所述的第二电阻串联方式为以下两种之一：1)所述的第二电阻的一端连接所述的第一电容的一端，所述的第二电阻的另一端连接所述的NPN型晶体管的集电极，所述的NPN型晶体管的基极与所述的第一电容的另一端连接，所述的NPN型晶体管的发射极悬空；2)所述的NPN型晶体管的集电极连接所述的第一电容的一端，所述的NPN型晶体管的基极与所述的第二电阻的一端连接，所述的第二电阻的另一端与所述的第一电容的另一端连接，所述的NPN型晶体管的发射极悬空。
【技术特征摘要】
1.一种辅电源电路，包括三个端口：直流高压端，接地端，输出端，至少包括第一电阻、第二电阻、NPN型晶体管，第一电容，连接关系为：所述的第一电阻的一端为直流高压端，所述的第一电阻的另一端连接所述的第一电容的一端，连接点为输出端，所述的第一电容的另一端为接地端，其特征是，所述的NPN型晶体管和所述的第二电阻串联，串联后的网络与所述的第一电容并联，所述的NPN型晶体管和所述的第二电阻串联方式为以下两种之一：1)所述的第二电阻的一端连接所述的第一电容的一端，所述的第二电阻的另一端连接所述的NPN型晶体管的集电极，所述的NPN型晶体管的基极与所述的第一电容的另一端连接，所述的NPN型晶体管的发射极悬空；2)所述的NPN型晶体管的集电极连接所述的第一电容的一端，所述的NPN型晶体管的基极与所述的第二电阻的一端连接，所述的第二电阻的另一端与所述的第一电容的另一端连接，所述的NPN型晶体管的发射极悬空。2.根据权利要求1所述的辅电源电路，其特征是：所述的NPN型晶体管的发射极不再悬空，所述的发射极连接所述的基极。3.根据权利要求1所述的辅电源电路，其特征是：所述的第一电容的容量为所述的输出端所连接的场效应管的输入电容容量的五分之一以下。4.根据权利要求1所述的辅电源电路，其特征是：所述的第二电阻的阻值在330KΩ以下，3.3KΩ...
【专利技术属性】
技术研发人员：王保均，翁斌，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44
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