[發明專利]一種開關電源啟動電路

有效

• 申請號: 201710390295.1
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN108964436B
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉德林;鄭麗婷;趙瑞杰;岳紅軒;王艷領;李紅剛;王海明;張照雪;代興華
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;許昌許繼風電科技有限公司;國家電網公司;國網新源張家口風光儲示范電站有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本發明涉及一種開關電源啟動電路，包括直流輸入電壓端口、電壓比較判斷模塊、控制開關以及電壓輸出模塊，直流輸入電壓端口輸入連接電壓比較判斷模塊，電壓比較判斷模塊控制連接控制開關的控制端，當直流輸入電壓小于啟動門檻電壓時，控制開關導通，充電電容的充電一端接地，啟動電路的電壓輸出端不輸出電壓，PWM控制器不工作，并且，始終處于停止狀態，并不會因為電壓的波動或者電流的變化而使PWM控制器運行，避免了因電流的變化使PWM控制器長時間處于循環啟停狀態，進而避免PWM控制器芯片損壞，提升了控制器的使用壽命，并且使DC/DC開關電源正常工作。

技術領域

本發明涉及一種開關電源啟動電路。

背景技術

在風力發電變槳系統中，輸入電源是三相400V交流輸入電源或后備直流高壓電源(一般是蓄電池或超級電容)，而設計DC/DC開關電源時首先需要低壓電源給PWM控制器供電，這樣開關電源才能正常工作。通常使用的辦法是通過限流電阻直接從輸入的高電壓中獲取能量并把高壓電源轉換成低壓電源。現有的我們通常應用的開關電源啟動電路實施例電路原理圖如圖1所示，VBUS為輸入的直流母線電壓，也稱為直流輸入電壓，該電壓可以是三相400V交流輸入電源通過整流濾波電路得到的直流高壓電源或外部輸入的后備直流高壓電源；VCC為低壓電源，即為PWM控制器的供電電源，那么，VCC輸出供電連接PWM控制器。直流母線上電后，中心點電壓VCEN(VCEN電壓值可為VBUS電壓值的二分之一)通過限流電阻R12對電解電容C13充電，當直流母線電壓VBUS上升到啟動門檻電壓Von時，電阻R12對電容C13的充電電流大于PWM控制器的工作電流，PWM控制器由于VCC的作用而運行工作，PWM控制器輸出驅動脈沖給DC/DC轉換模塊，DC/DC開關電源各路輸出電壓建立，此時其中一路輸出電壓通過整流二極管D11給PWM控制器提供能量，如圖1所示。其中R11為均壓電阻，阻值和限流電阻R12阻值相同；電容C11和C12為直流母線濾波電容；ZD11為穩壓二極管，起到限制PWM控制器最高電壓的作用。在電源啟動過程中圖1所述的電路有下述缺陷。

直流母線上電時，中心點電壓VCEN通過限流電阻R12對電解電容C13充電，中心點電壓VCEN是從零開始上升，那么，電容C13的電壓也是從零開始上升，當電容C13的電壓上升到PWM控制器的開啟電壓后，PWM控制器開始工作。由于PWM控制器的工作電流大于中心點電壓VCEN對C13的充電電流，所以當PWM控制器一開始工作，就需要較大的工作電流，電容C13就需要向PWM控制器放電以補充PWM控制器的工作電流，電容C13上的電壓就開始下降，當電壓下降到PWM控制器欠壓關斷電壓時，PWM控制器停止工作，一旦PWM控制器停止工作，電容C13上的電壓又開始上升，在母線電壓達到啟動門檻電壓Von之前，PWM控制器一直處于啟動-停止-啟動-停止狀態，直到母線電壓達到或高于開啟電壓Von，中心點電壓VCEN對電容C13的充電電流才大于PWM控制器的工作電流，PWM控制器才能正常啟動，DC/DC開關電源才能正常工作。如果母線電壓一直低于啟動門檻電壓Von，PWM控制器就會長時間處于循環啟停狀態，這將很容易導致PWM控制器芯片損壞，DC/DC開關電源不能正常工作。

發明內容

本發明的目的是提供一種開關電源啟動電路，用以解決現有的啟動電路在輸入直流電壓低于啟動門檻電壓時，PWM控制器長時間處于循環啟停狀態的問題。

為實現上述目的，本發明的方案包括一種開關電源啟動電路，包括直流輸入電壓端口和電壓輸出模塊，所述電壓輸出模塊包括充電電容，所述直流輸入電壓端口輸出連接充電電容，所述充電電容的充電一端為所述啟動電路的電壓輸出端，所述充電電容的另一端接地，所述啟動電路還包括電壓比較判斷模塊和控制開關，所述充電電容與所述控制開關并聯，所述直流輸入電壓端口輸入連接電壓比較判斷模塊，電壓比較判斷模塊控制連接所述控制開關的控制端，用于當直流輸入電壓小于啟動門檻電壓時，控制所述控制開關導通，當直流輸入電壓大于或者等于啟動門檻電壓時，控制所述控制開關斷開。