[发明专利]一种开关电源变换器的快速启动和自供电系统

权利要求书

1.一种开关电源变换器的快速启动和自供电系统，包括输入电路、变压器、输出电路、开关管、电容C和控制电路，输入电路连接变压器的初级绕组，输出电路连接变压器的次级绕组，其特征在于，设置两个开关管NMOS管M1和NMOS管M2以及检测电阻R_CS，初级绕组的非同名端连接NMOS管M1的漏极和NMOS管M2的漏极，NMOS管M1的源极连接电容C的一端并连接控制电路，作为控制电路的电源电压VCC供电端，电容C的另一端接地，NMOS管M2的源极连接检测电阻R_CS的一端和控制电路，检测电阻R_CS的另一端接地，控制电路输出控制信号W1和W2，控制信号W1连接NMOS管M1的栅极，控制NMOS管M1的开通和关断，控制信号W2连接NMOS管M2的栅极，控制NMOS管M2的开通和关断，NMOS管M1开通时，NMOS管M2关断，NMOS管M1关断时，NMOS管M2开通；

所述控制电路包括VCC启动和采样稳压电路、VCC充电时序控制电路、PWM信号模块、CS限流比较器、RS触发器Ⅰ和驱动模块，VCC启动和采样稳压电路的输入端连接NMOS管M1的源极与电容C的连接端，VCC启动和采样稳压电路的信号流输出端连接VCC充电时序控制电路的输入端，CS限流比较器的正输入端连接NMOS管M2的源极与检测电阻R_CS的连接端，CS限流比较器的负输入端连接基准电压Vref，CS限流比较器的输出端连接RS触发器Ⅰ的输入端R，RS触发器Ⅰ的输入端S连接PWM信号模块的输出端，RS触发器Ⅰ的输出端Q连接驱动电路，驱动电路输出控制信号W2连接NMOS管M2的栅极，同时，该控制信号W2还连接VCC充电时序控制电路的另一个输入端，VCC充电时序控制电路输出控制信号W1连接NMOS管M1的栅极；

所述VCC启动和采样稳压电路包括电阻R1、电阻R2、比较器Ⅰ和比较器Ⅱ，电阻R1的一端作为VCC启动和采样稳压电路的输入端连接NMOS管M1的源极与电容C的连接端，电阻R1的另一端通过电阻R2接地，比较器Ⅰ的负输入端与比较器Ⅱ的正输入端互连并连接电阻R1与电阻R2的连接端，电阻R2的另一端接地，比较器Ⅰ的正输入端连接VCC采样电压的设定值V1，比较器Ⅱ的负输入端连接采样电压的另一个设定值V2，V1＜V2，比较器Ⅰ的输出信号L1和比较器Ⅱ的输出信号L2共同作为VCC启动和采样稳压电路的信号流输出给VCC充电时序控制电路；

所述VCC充电时序控制电路包括反相器、延时电路、与门和RS触发器Ⅱ，反相器的输入端连接控制信号W2，反相器的输出端连接延时电路，RS触发器Ⅱ的输入端S连接输出信号L1，RS触发器Ⅱ的输入端R连接输出信号L2，RS触发器Ⅱ的输出端Q连接与门的一个输入端，与门的另一个输入端连接延时电路的输出，与门的输出作为VCC充电时序控制电路的输出端，输出控制信号W1。

2.根据权利要求1所述的开关电源变换器的快速启动和自供电系统，其特征在于，系统的工作过程：NMOS管M1的初态是开通状态，NMOS管M2的初态是关断状态，系统启动时，NMOS管M1开通，NMOS管M2关断，输入电路通过变压器初级和开通的NMOS管M1快速给电容C充电，当电容C上的电压VCC上升到设定的启动电压值V_start时，系统启动完成，控制电路关断NMOS管M1、开通NMOS管M2，停止给电容C充电，此时芯片工作电流消耗电容C的电荷，电容C上的电压VCC开始下降，当VCC启动和采样稳压电路得到的VCC采样电压下降到设定值V1时，开通NMOS管M1给电容C充电，当电容C上的电压VCC开始上升，当VCC启动和采样稳压电路得到的VCC采样电压上升到设定值V2时，关断NMOS管M1，停止充电，形成一个NMOS管M1的开关周期，维持电容C上的VCC电压。