[实用新型]一种开关机时序控制电路

说明书

本实用新型公开了一种开关机时序控制电路，应用于开关电源，所述的开关电源包括遥控电路、辅助电源供电电路、主控芯片和遥控电路端口Ctrl，所述的辅助电源供电电路至少包括一开关管Q1，当所述的开关管Q1导通时，所述的辅助电源供电电路通过所述的开关电源的输入电压为所述的主控芯片供电脚提供工作电压；其特征在于，所述的开关机时序控制电路包括二极管D5，所述的二极管D5的阳极连接所述的遥控电路端口Ctrl，所述的二极管D5的阴极连接所述的开关管Q1的控制端。本实用新型能够解决开关电源频繁开关机时导致的重启延时时间过长和输入控制与输出时序不一致的问题。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别涉及开关机时序的控制。

背景技术

在开关电源应用中，我们通常会使用到遥控电路端口Ctrl控制输出电压的开启和关断，图1所示为开关电源通过遥控电路端口Ctrl控制输出电压的开启和关断的原理图，为了不影响对本实用新型的理解，图1中只示出了开关电源中与本发明相关的结构，包括遥控电路、辅助电源供电电路、主控芯片U1、输入供电端口Vg、辅助电源供电端口Vcc、遥控电路端口Ctrl和接地端口GND；遥控电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1、二极管D1和二极管D2；辅助电源供电电路包括电阻R3、开关管Q1、二极管D4和二极管D3，三极管的基极为辅助电源供电电路的控制端；主控芯片U1包括欠压脚UVP(实现欠压保护)、供电脚Vcc(输入供电电压)、接地脚GND和驱动脚GATE(输出驱动信号)，遥控电路端口Ctrl和接地端口GND为开关电源外部的端口，输入供电端口Vg和辅助电源供电端口Vcc为开关电源内部的端口；输入供电端口Vg输入的供电电压与开关电源的输入电压线性相关，辅助电源供电端口Vcc输入的供电电压来自辅助电源供电电路的输出电压。

若开关电源的输入控制频繁开关机，输出应该跟随控制时序进行开通和关断，通常的具体实现方法就是拉低图1中主控芯片U1的欠压脚UVP，使其进入欠压保护状态，具体地，当遥控电路端口Ctrl为低电平时，欠压脚UVP经过二极管D2被钳位至低电平，主控芯片U1进入欠压关断状态，若此时辅助电源供电端口Vcc为高定平的话，主控芯片U1会进入初始化打嗝保护，打嗝保护周期为数十毫秒甚至秒级别，就会出现尽管遥控电路端口Ctrl此时切换为高电平控制开关电源启动，输出仍然需要经过数十毫秒甚至秒级别的保护才能重新建立，这就造成了频繁开关机延时重启延迟时间过长。

综上，当开关电源频繁开关机时，主控芯片U1的欠压脚UVP进入欠压保护状态，供电脚Vcc的供电仍然充足，IC内部会进入欠压保护模式，在Ctrl脚恢复高电平时，欠压保护也会恢复，在经过较长时间的保护周期后，IC才会重新输出占空比，主功率电路才会重新工作，因此该应用有重启延迟时间过长的问题。

本申请的发明人经过深入研究，发现上述问题产生的原因如下：

当开关电源的输入控制断电后，输入电容会有残余电荷，开关电源并不会立即停止工作，此时，输入电容能量的残留会导致通过开关电源传输至输出负载，输入电容电压会急剧下降。输入电容电压下降至欠压保护的阈值前，开关电源不会停止工作；当输入电容残压下降至欠压保护点时，开关电源主功率电路会停止工作，输入电容能量不再传输至输出负载，仅仅会被IC供电电路消耗。由于相对于主功率电路，IC供电电路消耗能量极其微小，此时输入电容残压会维持相对较高，且其下降十分缓慢，频繁开关机时，IC的欠压检测脚进入欠压保护状态，而IC的供电脚仍然电压充足，因此IC内部逻辑会进入保护模式。通常在欠压保护脚欠压恢复后，会经过一定的计时保护周期或者延时消隐后，IC才会重新输出占空比，主功率电路才会重新工作。若开关机间隔足够长，使得欠压保护脚欠压保护，IC供电脚继续将输入电容残留电压消耗殆尽，IC停止工作后，IC也会关机，再次启动会初始化内部逻辑，重启延时才正常。

图2为图1所示电路的输入输出开关机时序图，从图2可以看出，当Ctrl由低电平变为高电平时，输出电压并没有跟随进入高电平，而是进入数十毫秒至数秒的延时后才变为高电平，几十毫秒甚至数秒的延时会造成开关电源的后级系统紊乱，输出长时间不建立导致的后级系统控制时序错误在严重时会造成系统的紊乱甚至损坏。