[发明专利]一种开关电源启动电路

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，更具体地说，特别涉及一种开关电源启动电路。

背景技术

在很多场合，开关电源必须具备从输入高电压直接启动的能力，如交流电网输入的单一电源系统或多电源系统的辅助电源，因为开关电源启动时没有低压电源给电源管理芯片供电，必须通过限流电阻直接从输入的高电压中获取能量并转化为低压。具备直接启动能力的开关电源系统如图1所示，包DCDC功率转换模块U1、电源管理芯片U2、启动电路U3。通用的辅助电源管理芯片,其欠压保护功能通常具有大范围的滞回电压，即开启电压与欠压关断电压的差值比较大。如电源管理芯片UC2844，其开启电压为16V，而欠压关断电压为10V，有6V的滞回电压。对于U2为UC2844这一类型的芯片时，启动电路可使用图2所示的电路。下面简单介绍使用UC2844以及使用图2作为启动电路的电源系统的启动过程原理。

Vbus为输入的直流母线电压，该电压可以是外部输入的直流高压电源或交流高压电源通过整流滤波模块转换得到的直流高压电源。直流母线上电时，直流母线电压Vbus通过R1对C1充电，C1的电压从零开始上升。当C1的电压上升到UC2844的开启电压16V后，UC2844开始工作，输出驱动信号到DCDC转换模块，DCDC转换模块的各路输出电压逐步建立起来(其中一路输出电压Vau对UC2844进行供电，因此Vau的电压高于UC2844的欠压门槛)。由于UC2844的工作电流远远大于R1对C1的充电电流，所以当UC2844一开始工作后，C1上的电压就开始下降。但Vau的电压在逐步上升，通过对C1选择合适的电容值，可保证在C1上的电压下降到UC284X的欠压关断电压之前，Vau的电压已经建立完成。这时C1上消耗的电荷由U1的其中一路输出电压Vau进行补充，C1电压不再下降，稳定在与Vau相同的电位。这样就完成了开关电源系统的正常启动。

一些功率较大的单电源系统将会使用非常通用的SG3525、UC3846等半桥式电源管理芯片，虽然其工作电压范围非常宽(如SG3525工作电压范围为8-35V)，但这类芯片启动电压与关断电压非常接近，即没有较大的滞回电压，不具备直接高压启动的能力，通常需要另外的辅助电源对其进行供电，大大增加了电路的复杂度以及系统成本，对电源系统的效率以及体积紧凑型设计也是非常不利的。因此需要开发出一种开关电源启动电路，使得开关电源系统能够使用SG3525等电源芯片又能够实现直接高压启动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关电源启动电路，其能充分利用变频器内部资源，使变频器系统内部空间更加紧凑。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种开关电源启动电路，包括第一至第四电阻、电容、第一稳压管、二极管、第一三极管、第二三极管和电压比较器芯片；所述第一电阻与电容的正极连接；所述第二三极管的基极与第一三极管的基极连接，其发射极与电容的正极、第一稳压管的阴极连接，其集电极通过第二电阻和第三电阻连接；所述电容的负极、第三电阻另一端接地；所述第一稳压管的阳极连接在第二电阻和第三电阻之间；所述电压比较器芯片的输入检测端连接第二电阻和第三电阻之间，其阴极通过第四电阻与第一三极管的基极连接，其阳极接地；所述第一三极管的发射极与第二三极管的发射极、二极管的阴极连接，其集电极与二极管的阳极连接。

优选地，还包括第五电阻和第二稳压管，所述第二稳压管的阴极与第四电阻连接，其阳极与电压比较器芯片的阴极连接，所述第五电阻的一端与第一三极管的发射极连接，其另一端与电压比较器芯片的阴极连接。

优选地，所述电压比较器芯片为TL431集成电路芯片。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明实现了使用SG3525等电源芯片的开关电源系统的直接高压启动，简化了电路结构，降低了系统成本和体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有开关电源的内部电气原理图。

图2为现有开关电源中通用的启动电路的电气原理图。

图3为本发明实施例一的开关电源启动电路的电气原理图。

图4为本发明实施例二的开关电源启动电路的电气原理图。

具体实施方式