一种启动电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种可实现超宽AC或DC电压输入范围的启动电路，且启动电路具有开启与关断可控功能。所述启动电路有多种实施方式，可以通过电阻分压实现低压大电流启动，其中第二颗启动芯片IC2提供控制启动和关断功能，具有大电流、大回差的特点。另外也可以通过稳压二极管钳位的方式实现低压大电流启动，简化外围电路，减小PCB布板面积和体积，降低成本，且不受工艺的限制，可满足高密度小体积低成本电源系统的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种启动电路
本技术涉及开关电源，特别涉及一种开关电源变换器的启动电路。
技术介绍
一般来讲，开关电源(以下简称“电源”)电路都会包含启动电路，以便在电源上电时启动控制器，驱动变压器转换电压，实现电源的正常工作，此时控制器的供电可由辅助绕组提供。目前大部分控制器的启动电路部分采用传统的线性稳压电路，如图1所示，为传统线性启动电路的简化图，包括电阻R1和R2，电容C，稳压二极管Dz和三极管T(或者MOS管)。一个电源的输入电压经过电阻R1产生一个电流，输入到三极管的基极端，驱动三极管饱和导通，产生电流给启动电容CVDD充电以完成控制器的启动。图1所示的启动电路是不带任何控制的，因此该启动电路在电源启动过程中电阻R上会持续消耗能量。另外，当输出波动时，启动电路将重复启动，造成损耗。可见，该启动电路存在较多的缺点，包括电阻R上的较大损耗，外围元器件多，PCB布板困难，体积大，采购成本和生产成本都很高，不利于高功率密度小体积模块电源的设计，以及启动电压外围无迟滞控制，容易造成启动电路反复开启，导致较高的损耗。因此节省启动电路的功耗较为有效的方案应该是使用可控启动电路(意为可控关断与开启的电路)来完成控制器的启动。为解决以上问题，在2016年10月7日公开的公开号为CN105529914A的中国专利中提出了一种集成的可控启动电路，其基本原理图如图2。在高压输入下，通过低限启动电流和高限启动电流为旁路电容充电，当输出电压VOUT建立后，高压启动电路关闭，此时可通过辅助绕组Ns2给VDD引脚供电。图2所示的控制器的其它引脚连接关系和功能与本技术无关，并未示出。综上可见，上诉专利虽然解决了传统线性稳压器的缺陷，但是其应用范围仍受限。一方面，在超低压直流输入应用场合下，存在无法正常启动的问题；另一方面，该专利的启动电流不够大，根据电容充放电公式：其中CVDD为控制器VDD引脚的旁路电容，Icharge为启动电路充电电流。可知在控制器耗电需求更高的时候，则给电容充电电流减小，比如多级控制条件下，启动时间将大大加长，对于启动时间要求高的系统应用将不再适用，且由于输出的大容性负载要求，VDD所带的旁路电容CVDD无法做的很小，因此启动时间无法通过减小旁路电容来缩短，从而将导致较高的应用成本及占用较大的PCB板体积。
技术实现思路
鉴于现有技术的受限，本技术要解决的技术问题是提供一种启动电路，使得满足超宽范围AC或DC输入电压的启动，且提供大充电电流，简化外围电路，减小PCB布板面积和体积，降低成本，以满足高密度小体积低成本电源系统的需求。针对上述技术问题，本技术公开一种启动电路，用于在超宽范围电压输入启动时提供大充电电流给控制器的供电端VDD的旁路电容，其包括：两颗启动IC以及外围元器件。其中启动芯片IC1与启动芯片IC2均具有饱和大电流的特点，且启动芯片IC2带开启与关断控制功能，启动阈值与关断阈值存在回差。所述启动电路的启动芯片IC1输入端与电源输入VIN连接，输出端与启动芯片IC2的输入端相连，启动芯片IC2的输出端与控制器的VDD供电端连接，控制端接地。本技术原理为：在电源刚上电时，控制器尚未启动，其供电端VDD的电压为0V，输入通过启动芯片IC1和启动芯片IC2为控制器提供大电流，以给旁路电容CVDD充电；当供电端VDD的电压达到控制器启动电压后，控制器开始启动，输出G脉冲驱动信号，由于控制器的耗电，VDD引脚的充电速度将减缓。直至VDD端口电压达到启动芯片IC2的关断阈值时，启动芯片IC2关闭，则启动芯片IC1也随之关闭，即启动电路关闭，此时启动电路将不再从输入电压取电，避免造成额外的功耗损失。待输出电压建立，控制器由辅助绕组供电，启动完成。在控制器保护关断时，控制器的静态工作所需的能量由旁路电容提供给供电端VDD，在供电端VDD的电压下降至启动芯片IC2的启动点时，启动电路重新开启，用于为控制器的供电端VDD提供大电流，以给旁路电容充电直至控制器重新启动，在VDD上升到启动芯片IC2的关断阈值，再关闭启动电路，如此重复，控制器与启动电路交替开启与关闭，直至控制器检测到保护消除。作为所述一种启动电路的一种方案，包括启动芯片IC1、启动芯片IC2、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，启动芯片IC1的输入端口1作为启动电路的输入端接电源输入VIN、电阻R1的一端和滤波电容C1的一端；电阻R1的另一端和电容C1的另一端、电阻R2的一端、电容C2的一端、启动芯片IC1的控制端3连接，电阻R2的另一端和电容C2另一端连接到地；启动芯片IC1的输出端2连接到启动芯片IC2的输入端2，启动芯片IC2的控制端3接地，启动芯片IC2的输出端1作为启动电路的输出端接到外部的控制器的供电端，为控制器的供电端供电。在电源上电后，输入通过电阻分压控制启动芯片IC1的控制端3，在低压输入条件下，分压值保持高于启动芯片IC2的关断阈值，可以确保启动芯片IC2正常开启和关闭；高压条件下，上述电阻分压比例同样适用于低工艺的启动芯片IC2，可以有效规避耐压问题。作为所述启动电路的另一种方案，包括启动芯片IC1、启动芯片IC2、电阻RL和稳压二极管Dz，启动芯片IC1的输入端口1作为启动电路的输入端接电源输入VIN；稳压二极管Dz的阳极接地，稳压二极管Dz的阴极接到启动芯片IC1的控制端3和电阻RL的一端，电阻RL另一端连接到启动芯片IC1的输出端2和启动芯片IC2的输入端2；启动芯片IC2的控制端3接地，启动芯片IC2的输出端1作为启动电路的输出端接到外部的控制器的供电端，以给旁路电容CVDD充电；在高压输入下，启动芯片IC1的控制端3电压被钳位，同时启动芯片IC2的输入端2电压也随之钳位，因此启动芯片IC2的耐压问题可以不用考虑，摆脱工艺上的受限，且无需外围调控。优选的，启动芯片IC1和启动芯片IC2具有饱和大电流的特点，且启动芯片IC2带开启与关断控制功能，启动芯片IC2的启动阈值与关断阈值存在回差。优选的，电阻RL的阻值为兆欧级。以上对本技术的实现方式和电路原理、作用等进行了简要分析，现将本技术的有益效果总结如下：1、本技术可解决超宽AC或DC输入电压范围下的启动问题，可实现在低压输入下正常启动，并在控制器启动后关闭启动电路，节省功耗。2、在全范围电压输入条件下实现大充电电流，使其适用于各类控制器IC应用。3、启动电路所需器件少，外围结构简单，电路原理可靠，体积小，节省成本。附图说明图1为传统线性稳压电路实现控制器启动的电路原理图；图2为现有技术实现控制器启动的高压启动电路；图3为本技术的启动电路原理框图；图4为本技术的启动电路实施例一的原理框图；图5为本技术的启动电路实施例一实现控制器启动的相关波形；图6为本技术实际应用的启机测试波形；图7为本技术实际应用的保护重启测试波形；图8为本技术的启动电路实施例二的原理框图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。实施例一图3为本技术在光耦反馈反激电源的应用场景中的电路简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种启动电路，其特征在于：包括启动芯片IC1、启动芯片IC2、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，启动芯片IC1的输入端口1作为启动电路的输入端接电源输入VIN、电阻R1的一端和滤波电容C1的一端；电阻R1的另一端和电容C1的另一端、电阻R2的一端、电容C2的一端、启动芯片IC1的控制端3连接，电阻R2的另一端和电容C2另一端连接到地；启动芯片IC1的输出端2连接到启动芯片IC2的输入端2，启动芯片IC2的控制端3接地，启动芯片IC2的输出端1作为启动电路的输出端接到外部的控制器的供电端，为控制器的供电端供电。

【技术特征摘要】
1.一种启动电路，其特征在于：包括启动芯片IC1、启动芯片IC2、电阻R1、电阻R2、电容C1和电容C2，启动芯片IC1的输入端口1作为启动电路的输入端接电源输入VIN、电阻R1的一端和滤波电容C1的一端；电阻R1的另一端和电容C1的另一端、电阻R2的一端、电容C2的一端、启动芯片IC1的控制端3连接，电阻R2的另一端和电容C2另一端连接到地；启动芯片IC1的输出端2连接到启动芯片IC2的输入端2，启动芯片IC2的控制端3接地，启动芯片IC2的输出端1作为启动电路的输出端接到外部的控制器的供电端，为控制器的供电端供电。2.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于：所述的启动芯片IC1和启动芯片IC2具有饱和大电流的特点，且启动芯片IC2带开启与关断控制功能，启动芯片IC2的启动阈值与关断阈值存在回差。3.根据权利要求1所述的启动电路，其特征在于：所述的电阻R1和...

【专利技术属性】
技术研发人员：温镓俊，赵志伟，
申请(专利权)人：深圳南云微电子有限公司，广州金升阳科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44