[發(fā)明專利]一種開關(guān)電源的零電流啟動電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910131728.7
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101577481A
• 公開（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宗強;方邵華;費瑞霞;謝佳
• 申請（專利權(quán)）人: BCD半導體制造有限公司
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M1/08
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電氣控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種開關(guān)電源的零電流啟動電路 及方法。

背景技術(shù)

開關(guān)電源具有體積小，效率高以及電流大的優(yōu)點，因此被廣泛應用于手機 充電器和筆記本電腦適配器等場合。近年來，由于綠色電源概念的興起，更加 強調(diào)高轉(zhuǎn)換效率和低待機功耗。

參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中反激式開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器電路圖。

當線電壓Vac加到開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器輸入端時，在電壓VCC小于啟動電壓 之前，芯片102不輸出開關(guān)脈沖。這個階段稱為啟動階段。

在啟動階段，芯片102的供電主要由Vin通過啟動電阻100(Rst)和啟動電 容101(Cst)來提供。啟動電流Is＝I₁+I₂。其中I₁為電容101的充電電流，I₂為芯 片102的啟動電流，它與啟動電容101的電容值共同決定了啟動時間Tst的大 小：

Tst＝Cst*Vst/(Is-I₂)

其中，Is＝(Vin-VCC)/Rst

從上面的公式可以看出，在相同的線電壓Vac和啟動電阻Rst及啟動電容 Cst情況下，可以通過減小芯片102的啟動電流I₂來降低啟動時間Tst。

當電壓VCC高于啟動電壓Vst之后，啟動階段結(jié)束，芯片102的OUT端輸出 開關(guān)信號來控制功率管107的開通和關(guān)斷，從而控制副邊繞組114的輸出電壓。 因為啟動以后芯片102的工作電流要遠大于啟動階段芯片的啟動電流，所以啟 動電容101在芯片的正常工作階段必須要從輔助繞組115獲得能量。

上述開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的缺點是啟動電流Is必須足夠大，因為在芯片102 正常工作之前，啟動電流Is一方面要提供芯片102的啟動電流I₂，另一方面要 提供電容101的充電電流。芯片102的啟動電流I₂很大，造成電阻100不能選 擇很大的電阻值，否則系統(tǒng)將不能啟動。系統(tǒng)的待機功耗主要來自Vin和VCC 的電勢差在電阻100上造成的損耗，電阻100越大，在其上面的功率損耗就越 小；同時由于I₂分流的原因，延緩了啟動時間。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中反激式開關(guān)電源轉(zhuǎn)換器的電路存在啟動電流大，待 機功耗大，啟動時間長的缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種開關(guān)電源的零電流啟動電路及方法，能夠 使開關(guān)電源的啟動電流為零，縮短啟動時間。

本發(fā)明提供一種開關(guān)電源的零電流啟動電路，包括：啟動電壓檢測電路、 正反饋電路和欠壓鎖定電路；

所述啟動電壓檢測電路，用于檢測開關(guān)電源控制器的供電電壓小于啟動電 壓之前，控制啟動電路不工作；

所述正反饋電路，用于當所述啟動電壓檢測電路檢測的開關(guān)電源控制器的 供電電壓大于啟動電壓之后，鎖定啟動電路處于正常工作狀態(tài)；

所述欠壓鎖定電路，用于當所述啟動電壓檢測電路檢測的開關(guān)電源控制器 的供電電壓低于啟動電路的關(guān)斷電壓時，打破所述正反饋電路的鎖定狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述啟動電壓檢測電路包括第一二極管和第一電阻；

所述第一二極管的陰極接第一節(jié)點，陽極接第二節(jié)點；

所述第一電阻的兩端分別連接所述第二節(jié)點和第三節(jié)點。

優(yōu)選地，所述正反饋電路包括第二電阻、第二NMOS管、第一PMOS管、 第四電阻、第二二極管和第一電壓源模塊；

所述第二電阻的一端和所述第一PMOS管的漏極均接所述第一節(jié)點；

所述第二電阻的另一端同時連接所述第一PMOS管的柵極和所述第二 NMOS管的漏極；

所述第四電阻的一端連接所述第一PMOS管的源極，另一端連接同時連 接所述第一電壓源模塊的正極和所述第二二極管的陽極；

所述第二NMOS管的柵極同時連接所述第二節(jié)點和所述第二二極管的陰 極；

所述第二NMOS管的源極和所述第一電壓源模塊的負極均接所述第三節(jié) 點。

優(yōu)選地，所述欠壓鎖定電路包括第三電阻、第一電容、第二PMOS管、 基準源模塊、比較器、第一分壓電阻、第二分壓電阻、下拉電阻和第一NMOS 管；