[发明专利]一种开关电源的零电流启动电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气控制技术领域，特别涉及一种开关电源的零电流启动电路 及方法。

背景技术

开关电源具有体积小，效率高以及电流大的优点，因此被广泛应用于手机 充电器和笔记本电脑适配器等场合。近年来，由于绿色电源概念的兴起，更加 强调高转换效率和低待机功耗。

参见图1，该图为现有技术中反激式开关电源转换器电路图。

当线电压Vac加到开关电源转换器输入端时，在电压VCC小于启动电压 之前，芯片102不输出开关脉冲。这个阶段称为启动阶段。

在启动阶段，芯片102的供电主要由Vin通过启动电阻100(Rst)和启动电 容101(Cst)来提供。启动电流Is＝I₁+I₂。其中I₁为电容101的充电电流，I₂为芯 片102的启动电流，它与启动电容101的电容值共同决定了启动时间Tst的大 小：

Tst＝Cst*Vst/(Is-I₂)

其中，Is＝(Vin-VCC)/Rst

从上面的公式可以看出，在相同的线电压Vac和启动电阻Rst及启动电容 Cst情况下，可以通过减小芯片102的启动电流I₂来降低启动时间Tst。

当电压VCC高于启动电压Vst之后，启动阶段结束，芯片102的OUT端输出 开关信号来控制功率管107的开通和关断，从而控制副边绕组114的输出电压。 因为启动以后芯片102的工作电流要远大于启动阶段芯片的启动电流，所以启 动电容101在芯片的正常工作阶段必须要从辅助绕组115获得能量。

上述开关电源转换器的缺点是启动电流Is必须足够大，因为在芯片102 正常工作之前，启动电流Is一方面要提供芯片102的启动电流I₂，另一方面要 提供电容101的充电电流。芯片102的启动电流I₂很大，造成电阻100不能选 择很大的电阻值，否则系统将不能启动。系统的待机功耗主要来自Vin和VCC 的电势差在电阻100上造成的损耗，电阻100越大，在其上面的功率损耗就越 小；同时由于I₂分流的原因，延缓了启动时间。

综上所述，现有技术中反激式开关电源转换器的电路存在启动电流大，待 机功耗大，启动时间长的缺点。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种开关电源的零电流启动电路及方法，能够 使开关电源的启动电流为零，缩短启动时间。

本发明提供一种开关电源的零电流启动电路，包括：启动电压检测电路、 正反馈电路和欠压锁定电路；

所述启动电压检测电路，用于检测开关电源控制器的供电电压小于启动电 压之前，控制启动电路不工作；

所述正反馈电路，用于当所述启动电压检测电路检测的开关电源控制器的 供电电压大于启动电压之后，锁定启动电路处于正常工作状态；

所述欠压锁定电路，用于当所述启动电压检测电路检测的开关电源控制器 的供电电压低于启动电路的关断电压时，打破所述正反馈电路的锁定状态。

优选地，所述启动电压检测电路包括第一二极管和第一电阻；

所述第一二极管的阴极接第一节点，阳极接第二节点；

所述第一电阻的两端分别连接所述第二节点和第三节点。

优选地，所述正反馈电路包括第二电阻、第二NMOS管、第一PMOS管、 第四电阻、第二二极管和第一电压源模块；

所述第二电阻的一端和所述第一PMOS管的漏极均接所述第一节点；

所述第二电阻的另一端同时连接所述第一PMOS管的栅极和所述第二 NMOS管的漏极；

所述第四电阻的一端连接所述第一PMOS管的源极，另一端连接同时连 接所述第一电压源模块的正极和所述第二二极管的阳极；

所述第二NMOS管的栅极同时连接所述第二节点和所述第二二极管的阴 极；

所述第二NMOS管的源极和所述第一电压源模块的负极均接所述第三节 点。

优选地，所述欠压锁定电路包括第三电阻、第一电容、第二PMOS管、 基准源模块、比较器、第一分压电阻、第二分压电阻、下拉电阻和第一NMOS 管；