一种高压恒流启动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压开关电源恒流启动电路，输入源正端VIN+依次经第1级至第N级均压电路以及稳压电路后连接至输入源负端VIN‑，输入源正端VIN+还依次经第1级至第N级分压电路后连接至恒流源电路的控制端，第1级至第N‑1级分压电路的控制端连接到对应均压电路的均压点，第N级分压电路的控制端连接到稳压电路的稳压输出端与恒流源电路的输入端的连接点，恒流源电路的输出端的连接点为输出电压端VCC；与现有技术相比，本方案启动时间不受输入电压高低的影响，并且电路简单，尺寸更小，特别适用于小尺寸模块电源。

【技术实现步骤摘要】
一种高压恒流启动电路
本技术涉及一种应用于开关电源的启动电路，特别是涉及一种高电压、宽范围输入开关电源的启动电路。
技术介绍
近年来，随着光伏发电、超高压输电等电力行业的迅速发展，其配电系统的输入电压范围非常宽，低至一两百伏、高达几千伏，所以系统辅助电源很难设计，尤其是高压启动电路的设计非常困难。现有技术中通过多级电流源电路串联，同时通过均压电路给多级电流源电路均压来实现开关电源的高压启动，当开关电源启动后，通过关断电路来关闭高压启动电路，如附图1所示；现有技术虽能解决高压启动电路的问题，但还是存在如下缺点：一方面现有电路中的MOS管，是处于开关状态，在高压启动电路启动的过程中，MOS管Q11、Q12，…，以及Q1n一直处于导通状态，基本无损耗，高压启动电路在启动的过程中，所有的损耗全部加在限流电阻R11、R12，…，以及R1n上，电阻功耗很大，容易损坏，产品可靠性低，同时也白白浪费高压MOS管Q11、Q12，…，以及Q1n；另一方面，现有启动电路中的启动电流等于输入电压除以限流电阻的阻值，在输入电压范围很宽的时候，启动电路的启动电流会差异很大，低压时启动电流很小，电源启动时间很长，很难启动，高压时启动电流很大，启动速度很快，很难保证电源在高低压输入时启动时间都满足要求。因此，有必要对现有技术进行改进。
技术实现思路
有鉴于此，本技术要解决的技术问题为提供一种可靠性更高、成本更低、输入范围更宽的开关电源启动电路。为解决上述技术问题，本技术通过以下技术措施实现：一种高压恒流启动电路，包括：N级均压电路、稳压电路、N级分压电路、恒流源电路、输入源正端VIN+、输入源负端VIN-和输出电压端VCC，N为≥2的自然数；N级均压电路用于均分输入源电压产生均分电压，N级分压电路用于输出开关电源需要的启动电压，稳压电路用于使得输出的启动电压稳定，恒流源电路用于使得输出电压端VCC为恒流输出；其连接关系为：输入源正端VIN+依次经第1级至第N级均压电路以及稳压电路后连接至输入源负端VIN-，输入源正端VIN+还依次经第1级至第N级分压电路后连接至恒流源电路的控制端，第1级至第N-1级分压电路的控制端连接到对应均压电路的均压点，第N级分压电路的控制端连接到稳压电路的稳压输出端与恒流源电路的输入端的连接点，恒流源电路的输出端为输出电压端VCC。作为上述各级均压电路的具体实施方式，由电阻或由电阻和电容并联组成。作为上述稳压电路的具体实施方式，由稳压二极管组成，稳压二极管的阳极为其输入端，稳压二极管的阴极为其稳压输出端。作为上述各级分压电路的具体实施方式，由开关管组成，各开关管的导通电流流入端为分压电路的输入端，各开关管的导通电流流出端为分压电路的输出端，各开关管的控制端为各分压电路的控制端。作为上述各级分压电路具体实施方式的改进，开关管的导通电流流出端和控制端之间连接有二极管，二极管的阳极连接开关管的导通电流流出端，二极管的阴极连接开关管的控制端。优选地，上述各级分压电路具体实施方式改进方案中的二极管为稳压二极管。作为上述第N级分压电路具体的实施方式的改进，还包括有开关保护电路，开关保护电路包括一只保护开关管和两只电阻，保护开关管的导通电流流入端连接第N级分压电路开关管的控制端，保护开关管的导通电流流出端连接输入源负端VIN-，保护开关管的控制端分别连接两只电阻的一端，其中一只电阻的另一端连接保护开关管的导通电流流出端，另一只电阻的另一端用于输入保护开关管的控制信号。作为上述恒流源电路的一种具体的实施方式，由采样电阻与开关管组成，开关管的导通电流流入端连接第N级分压电路开关管的控制端作为恒流源电路的输入端，开关管的导通电流流出端连接输出电压端VCC与采样电阻的一端作为恒流源电路的输出端，采样电阻的另一端连接开关管的控制端与第N级分压电路的输出端作为恒流源电路的控制端。作为上述恒流源电路具体的实施方式的改进，还包括二极管，二极管的阳极连接采样电阻的一端，二极管的阴极作为恒流源电路的输出端。相关术语解释：开关管的控制端：控制开关导通与截止的端口，如对于MOS管，指的是MOS管的栅极；对于三极管，指的是三极管的基极。开关管的导通电流流入端：开关导通后，电流流入的端口，如对于MOS管，指的是MOS管的漏极，无论N沟道、P沟道、增强型还是耗尽型MOS管，在导通时，电流都是由电压高的漏极流向电压低的源极；对于三极管，指的是三极管的集电极，在导通时，电流是由电压高的集电极流向电压低的发射极。开关管的导通电流流出端：开关导通后，电流流出的端口，如对于MOS管，指的是MOS管的源极；对于三极管，指的是三极管的发射极。均压点：均压电路中每两级串接处的连接点，对于N级均压电路共有N-1个均压点，分别为第1级均压电路与第2级均压电路串接处的连接点、第2级均压电路与第3级均压电路串接处的连接点、…，以及第N-1级均压电路与第N级均压电路串接处的连接点。稳压输出端：稳压电路中能限制并稳定某点电压的端口，对于以稳压二极管作为稳压电路的情形，稳压输出端指的是稳压二极管的阴极。图1所示电路MOS管Q11、Q12，…，以及Q1n的漏极必须加限流电阻提高MOS管的可靠性是本领域技术人员一直以来存在的技术认知偏见，本申请的技术人突破现有技术认知，去掉影响电路损耗和启动性能的限流电阻，并在第N级分压电路的控制端与输出电压端VCC之间增加一个可以轻松设置输出电流大小并恒定输出电流的恒流源电路，使得与现有技术相比，本技术具有如下有益效果：1、本方案启动时间不受输入电压高低的影响；2、本方案电路简单，尺寸更小，特别适用于小尺寸模块电源；3、本技术器件更少，成本低，易于设计，可靠性更高。附图说明下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细说明。图1为现有高压启动电路图；图2为本技术具体实施例一的电路原理图；图3为本技术具体实施例二的电路原理图。具体实施方式为了使本技术更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。具体实施方式一如图2所示为本技术具体实施例的电路原理图，其电路组成如下：N级均压电路为：电阻R1、R2、…和RN；稳压电路为：稳压二极管ZD1；N级分压电路为：MOS管Q1、稳压二极管ZD11，MOS管Q2、稳压二极管ZD12，…，和MOS管QN、稳压二极管ZD1N；恒流源电路为：三极管Q22，电阻R22，二极管D1；本实施例完整的连接关系为：输入源正端VIN+依次经电阻R1至RN、稳压二极管ZD1的阴极，以及稳压二极管ZD1的阳极至输入源负端VIN-；输入源正端VIN+还依次经MOS管Q1的漏极、MOS管Q1的源极、MOS管Q2的漏极、MOS管Q2的源极、…、MOS管QN的漏极、MOS管QN的源极后再依次经电阻R22、二极管D1的阳极，以及二极管D1的阴极后再连接到输出电压端VCC；MOS管Q1的栅极连接电阻R1和电阻R2的连接点J1，MOS管Q2的栅极连接电阻R2和电阻R3的连接点J2，…,MOS管QN-1的栅极连接电阻RN-1和电阻RN的连接点JN-1,MOS管QN的栅极连接电阻RN和稳压二极管ZD1阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压恒流启动电路，其特征在于：包括：N级均压电路、稳压电路、N级分压电路、恒流源电路、输入源正端VIN+、输入源负端VIN‑和输出电压端VCC，N为≥2的自然数；N级均压电路用于均分输入源电压产生均分电压，N级分压电路用于输出开关电源需要的启动电压，稳压电路用于使得输出的启动电压稳定，恒流源电路用于使得输出电压端VCC为恒流输出；其连接关系为：输入源正端VIN+依次经第1级至第N级均压电路以及稳压电路后连接至输入源负端VIN‑，输入源正端VIN+还依次经第1级至第N级分压电路后连接至恒流源电路的控制端，第1级至第N‑1级分压电路的控制端连接到对应均压电路的均压点，第N级分压电路的控制端连接到稳压电路的稳压输出端与恒流源电路的输入端的连接点，恒流源电路的输出端为输出电压端VCC。

【技术特征摘要】
1.一种高压恒流启动电路，其特征在于：包括：N级均压电路、稳压电路、N级分压电路、恒流源电路、输入源正端VIN+、输入源负端VIN-和输出电压端VCC，N为≥2的自然数；N级均压电路用于均分输入源电压产生均分电压，N级分压电路用于输出开关电源需要的启动电压，稳压电路用于使得输出的启动电压稳定，恒流源电路用于使得输出电压端VCC为恒流输出；其连接关系为：输入源正端VIN+依次经第1级至第N级均压电路以及稳压电路后连接至输入源负端VIN-，输入源正端VIN+还依次经第1级至第N级分压电路后连接至恒流源电路的控制端，第1级至第N-1级分压电路的控制端连接到对应均压电路的均压点，第N级分压电路的控制端连接到稳压电路的稳压输出端与恒流源电路的输入端的连接点，恒流源电路的输出端为输出电压端VCC。2.根据权利要求1所述的高压恒流启动电路，其特征在于：各级均压电路由电阻或由电阻和电容并联组成。3.据权利要求1所述的高压恒流启动电路，其特征在于：稳压电路由稳压二极管组成，稳压二极管的阳极为其输入端，稳压二极管的阴极为其稳压输出端。4.据权利要求1所述的高压恒流启动电路，其特征在于：各级分压电路由开关管组成，各开关管的导通电流流入端为分压电路的输入端，各开关管的导通电流流出端为分压电路的输出端，各开关管的控制端为各分压电路的控制端...

【专利技术属性】
技术研发人员：申志鹏，翁斌，王小亮，
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