[实用新型]一种启动电路

说明书

本实用新型提出一种启动电路，P‑MOS管电路、稳压电路或电压钳位电路构成的电压限制电路来控制输出电压范围，保证输出电压满足后级超宽输入电压范围电源模块启动电路后级升压电路的工作电压范围。通过可调驱动电路对输入电压的采样，保证启动电路在低压工作时不会由于本身压差影响后级供电；在高压工作时输出电压能够控制在一个电压范围内，保证启动电路在工作电压区间内输出电压满足后级升压电路工作电压范围。同时电路工作状态的损耗极低。

技术领域

本实用新型涉及一种开关电源启动电路，特别涉及一种开关电源中为功率级电路的控制电路或者控制IC供电、或为启动电路后级升压电路供电的启动电路。

背景技术

启动电路广泛应用于开关电源领域。开关电源产品中，无论一次电源(AC-DC变换器) 或者二次电源(DC-DC变换器)，都需要从输入端获取能量，并提供一个稳定的供电电压为后级控制电路或者控制IC供电，从而通过控制电路工作来驱动开关通断，控制感性器件周期性地传递能量。

一般开关电源中，为解决输入电压低于控制电路或者控制IC最小启动电压时，控制电路或者控制IC因无法获得足够高的供电电压而进入欠压状态，造成对应的开关电源无法开机的问题，可使用两级供电电路(如图1①支路结构)，第一级电路将宽输入电压限制钳位到一个较低的电压值，第二级电路通过升压电路(一般为BOOST电路)将前级电压抬升到符合控制电路或控制IC工作的正常工作电压，使得开关电源系统启动工作；或使用单级供电电路(如图1②支路结构)，将宽输入电压限制钳位到一个较低的电压值，减小低压下输出电压Vo与 Vin之间的压差，扩大Vo在低压下符合控制电路或控制IC工作的正常工作电压区间，使得开关电源系统启动工作。但是由于电压钳位电路Vin到Vo之间压差太大，限制了第二级升压电路的启动电压。传统电压钳位电路方案如图2所示(负载为后级升压电路)，电路工作原理为：产品通电瞬间，晶体管Q1导通，晶体管Q1的发射极电流迅速向电容C2充电，当电容C2 电压(也即启动电路的输出正端提供给控制IC的供电端Vcc的电压)爬升至稳压二极管D1 的稳压值减去晶体管Q1的基极与发射极导通压降时，Vcc电压将稳定不再增加，在Vcc电压达到升压电路工作电压时，升压电路开始工作，建立起后级控制电路或者控制IC的供电电压，但是电路在低压工作时，晶体管Q1处于放大区，Q1及电阻R2上压降较大，限制了低压下 Vcc的电压值，限制了升压电路的启动电压，导致开关电源系统在Vin较低的时候难以启动。用其他类型的稳压电路或者电压钳位电路，也会出现低压下压差过大的问题。

综上所述，目前行业内宽电压范围开关电源启动电路的局限在：使用两级供电电路方案或单级供电电路方案的产品，第一级电压钳位电路会出现低压下输入输出压差过大，使得升压电路或后级控制电路无法启动的问题，无法满足从极低电压到高电压的启动电压范围。

实用新型内容

有鉴如此，本实用新型提出一种启动电路，能够对输入电压进行实时检测，当检测到输入电压低的时候，P-MOS管导通，使得启动电路的输出电压与输入电压的压差极低，保障后级升压电路启动电压基本跟随输入电压，或者后级控制电路或控制IC工作电压基本跟随输入电压；当检测到输入电压较高的时候，稳压电路或电压钳位电路构成的电压限制电路工作，将启动电路输出电压限制在后级升压电路的工作输入电压范围内，或限制在后级控制电路或控制IC工作电压范围内。

本实用新型本身损耗极低，当输入电压为低电压时，可调驱动电路本身损耗较低，同时因为采用P-MOS管，在低压工作时P-MOS管饱和导通，启动电路的导通阻抗跟导通电阻极低；在高压工作时，电压限制电路可采用满足损耗较低的电压钳位电路，既保障了高输入电压下启动电路的正常工作，又减小了启动电路工作的损耗。

本实用新型所述的一种启动电路，包括P-MOS管、可调驱动电路、电压限制电路。具体原理框图可见图3。