[實用新型]用于AC/DC開關電源變換器高壓啟動的電路

有效

• 申請號: 201120265803.1
• 申請日: 2011-07-26
• 公開（公告）號: CN202142981U
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 丁國華;吳霖;譚在超;胡斌;吳建國;朱勤為;李盼盼
• 申請（專利權）人: 無錫硅動力微電子股份有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及一種集成電路，尤其是一種用于AC/DC開關電源變換器高壓啟動的電路。

背景技術

電源變換器被廣泛的用于便攜式電子設備中，電源變換器可以將電源從一種形式變換到另一種形式。例如：電源可以從交流(AC)變換到直流(DC)、從DC變換到AC或從DC變換到DC，電源變換器包括線性變換器和開關模式變換器兩種主要類型，本實用新型涉及開關模式變換器。

圖1是一個AC/DC開關電源變換器拓撲的簡化示意圖，如圖1所示，交流輸入電壓經過整流濾波后轉換成直流輸入高壓121，一般要求AC/DC開關電源變換器在交流輸入電壓85VAC到265VAC范圍內能夠正常工作，該交流電壓范圍對應的直流電壓范圍是120VDC到375VDC，即直流輸入高壓121的電壓范圍是120V到375V。

電路啟動時，PWM控制器100沒有開始工作，PWM控制器的輸出端口124是低電平，因此功率開關106關斷。直流輸入電壓121通過電阻107對電容104進行充電，隨著電容104上的電壓上升，PWM控制器100的電源電壓輸入端口VDD的電壓也上升，當VDD的電壓上升到使PWM控制器100開始工作時，PWM控制器100的輸出端口124輸出PWM調制信號，控制NMOS功率管106的導通和關斷，NMOS功率管106導通時，能量儲存在變壓器的初級繞組101中，NMOS功率管106截止時，能量傳遞給變換器的第一、第二次級繞組102和103，其中第一次級繞組102為負載提供能量，第二次級繞組103通過二極管105和電容104為PWM控制器提供工作所需要的能量。

PWM控制器100正常工作后，其工作所需要的能量由變壓器第二次級繞組103提供，但是由于無法切斷電阻107的對地通路，會一直存在漏電流，造成功率損失，降低了AC/DC的整機效率。電阻107的值越大，電路啟動完成后，在電阻107上損失的功率就越小，但是電阻107的值太大后，會導致在啟動時對電容104的充電電流太小，電容104上的電壓上升速度變慢，最終使得AC/DC整機啟動時間延長。反之，電阻107的值取小，雖然會縮短AC/DC整機啟動時間，但是損失的功率也隨之增加。

因此，非常需要一種高壓啟動的系統和方法，將上述系統啟動時間和系統效率之間的聯系隔離開，能夠在提高系統效率的同時，不影響系統啟動時間。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種用于AC/DC開關電源變換器高壓啟動的電路。

按照本實用新型提供的技術方案，所述用于AC/DC開關電源變換器高壓啟動的電路，包括PWM控制器，所述PWM控制器包括高壓啟動模塊、欠壓鎖定模塊和PWM發生器，所述高壓啟動模塊的輸入連接直流輸入高壓，高壓啟動模塊還連接PWM發生器的輸入端，PWM控制器的電源電壓引腳接PWM發生器的輸入端和欠壓鎖定模塊的輸入端，欠壓鎖定模塊的輸出端接PWM發生器的輸入端和高壓啟動模塊的輸入端；PWM控制器的電源電壓引腳連接二極管陰極的同時通過高壓啟動電容接地，二極管陽極接AC/DC開關電源變換器的第二次級繞組的一端，第二次級繞組另一端接地；AC/DC開關電源變換器的初級繞組一端接直流輸入高壓，另一端接功率開關漏極，功率開關源極接地，柵極接PWM發生器的輸出端；AC/DC開關電源變換器的第一次級繞組接負載。

所述高壓啟動模塊包括：結型場效應管的漏極接直流輸入高壓，結型場效應管的柵極接地，源極接第一電阻的一端和第一NMOS晶體管漏極；第一NMOS晶體管的柵極接第一電阻的另一端，源極接PMOS晶體管的源極和第二電阻的一端，PMOS晶體管的柵極接電阻的另一端和PWM控制器的電源電壓引腳；PMOS晶體管的漏極接第二NMOS晶體管的漏極和柵極；第二NMOS晶體管和第三NMOS晶體管柵極相連，源極接地；第三NMOS晶體管的漏極接第一NMOS晶體管的柵極和第四NMOS晶體管的漏極；NMOS晶體管的柵極接欠壓鎖定模塊輸出的高電平控制信號。

高壓啟動模塊產生一路電流信號，對高壓啟動電容進行充電，隨著時間的推移，高壓啟動電容上電壓會增加；欠壓鎖定模塊時刻監測著高壓啟動電容上電壓的變化，當高壓啟動電容上的電壓超過某個閾值電壓時，輸出控制信號，該控制信號送給PWM發生器產生調制信號，同時也送給高壓啟動模塊用來切斷對高壓啟動電容的充電電流。在高壓啟動模塊中，本實用新型為其設計了一個負反饋電路，用來穩定對高壓啟動電容的充電電流，使該充電電流與直流輸入高壓無關。