[發(fā)明專利]一種開關(guān)電源及其軟啟動(dòng)電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710448304.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-14
• 公開（公告）號(hào): CN109088535A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海明石光電科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/36
• 分類號(hào): H02M1/36
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N開關(guān)電源及其軟啟動(dòng)電路，通過控制單元輸出至通斷開關(guān)控制端的控制信號(hào)，使通斷開關(guān)在開關(guān)電源上電之后的初始階段內(nèi)保持關(guān)斷狀態(tài)，由于大阻值的第一電阻和第二電阻的限制，使得濾波電容的充電電流保持在很小的范圍內(nèi)、充電電壓緩慢增長(zhǎng)；并控制通斷開關(guān)在調(diào)節(jié)階段內(nèi)以預(yù)設(shè)規(guī)律導(dǎo)通和關(guān)斷、使濾波電容間斷性地在預(yù)設(shè)壓差下進(jìn)行充電，以保證每次充電電流都很小、充電電壓呈現(xiàn)逐個(gè)周期的臺(tái)階爬升；最后控制通斷開關(guān)在濾波電容上的電壓滿足預(yù)設(shè)條件之后、鎖定階段內(nèi)導(dǎo)通后即保持導(dǎo)通狀態(tài)，使后級(jí)變換器進(jìn)入正常工作狀態(tài)之前濾波電容也不會(huì)出現(xiàn)大的充電電流和充電電壓階躍；有效減小了開關(guān)電源的開機(jī)浪涌電流和開機(jī)浪涌電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及開關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種開關(guān)電源及其軟啟動(dòng)電路。

背景技術(shù)

開關(guān)電源，由于高轉(zhuǎn)換效率、高功率密度，已經(jīng)被大量使用在各種供電場(chǎng)合。由于開關(guān)電源中后級(jí)變換器的功率變換部件工作在高頻，因此通常在后級(jí)變換器的輸入端設(shè)置一個(gè)濾波電容C，以濾除高頻噪聲，改善對(duì)外的電磁干擾；圖1所示為常見的開關(guān)電源的結(jié)構(gòu)示意圖。

參見圖1，在開關(guān)K0閉合、交流市電AC接入的開機(jī)瞬間，將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)充電電流Ich，經(jīng)濾波電感L、整流橋，對(duì)濾波電容C充電；由于這個(gè)充電回路的電阻性阻抗非常小，且交流市電AC的相位是隨機(jī)的、在開機(jī)瞬間有可能處在接近90度的AC電壓峰值附近，因此導(dǎo)致該充電電流Ich的峰值可能較大，如達(dá)數(shù)安培或十安培以上，成為開關(guān)電源的開機(jī)浪涌電流，對(duì)開關(guān)電源輸入端器件產(chǎn)生較大的電流應(yīng)力，甚至可能導(dǎo)致這些器件的損壞。另外，在該開機(jī)浪涌電流流經(jīng)濾波電感L時(shí)，濾波電感L將會(huì)產(chǎn)生儲(chǔ)能，這個(gè)儲(chǔ)能釋放時(shí)產(chǎn)生的電流也會(huì)流經(jīng)整流橋并對(duì)濾波電容C充電。在此情況下，濾波電容C上的電壓幅度表現(xiàn)為明顯的欠阻尼過沖響應(yīng)，該電壓的峰值有時(shí)高達(dá)700V，成為開關(guān)電源的開機(jī)浪涌電壓。由于該濾波電容C上的電壓也即后級(jí)變換器的工作電壓，而工作電壓過高容易導(dǎo)致后級(jí)變換器中的器件承受過高的電壓應(yīng)力而發(fā)生永久性損毀。圖2所示為開關(guān)電源在t0時(shí)刻開機(jī)的波形展示。

為了避免較大的開機(jī)浪涌電流和開機(jī)浪涌電壓損壞器件，參見圖3，現(xiàn)有技術(shù)在圖1的基礎(chǔ)上，在開關(guān)電源輸入端串入一個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻NTC。當(dāng)開關(guān)K0閉合瞬間，通過熱敏電阻NTC的阻值限制濾波電容C的充電電流的幅度，從而在一定程度上降低了開機(jī)浪涌電流的幅度。但是由于熱敏電阻NTC所用材料電阻率的局限性，以及考慮到熱敏電阻NTC的工作功耗，熱敏電阻NTC阻值通常選擇范圍只能為10到20歐姆，這個(gè)阻值不足以顯著減小浪涌電流的幅度，進(jìn)而也不足以顯著減小整流橋后濾波電容上的開機(jī)浪涌電壓的幅度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種開關(guān)電源及其軟啟動(dòng)電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)無法有效減小開機(jī)浪涌電流和開機(jī)浪涌電壓的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：

一種開關(guān)電源的軟啟動(dòng)電路，連接于開關(guān)電源的濾波電容與參考地之間；所述開關(guān)電源的軟啟動(dòng)電路包括：控制單元、通斷開關(guān)、第一電阻、第二電阻及第三電阻；其中：

所述第一電阻與所述第二電阻串聯(lián)連接于所述濾波電容與參考地之間，串聯(lián)的連接點(diǎn)與所述控制單元的第一輸入端相連；

所述通斷開關(guān)與所述第三電阻串聯(lián)連接于所述濾波電容與參考地之間；

所述第二電阻與所述第三電阻均與參考地相連；

所述第一電阻與所述第二電阻的阻值之和大于等于100千歐姆；

所述控制單元用于根據(jù)第一輸入端接收的電壓采樣信號(hào)，生成控制信號(hào)并輸出至所述通斷開關(guān)的控制端，以在所述開關(guān)電源上電之后的初始階段內(nèi)使所述通斷開關(guān)保持關(guān)斷狀態(tài)，控制所述通斷開關(guān)在所述開關(guān)電源上電之后的調(diào)節(jié)階段內(nèi)以預(yù)設(shè)規(guī)律導(dǎo)通和關(guān)斷、使所述濾波電容間斷性地在預(yù)設(shè)壓差下進(jìn)行充電，并控制所述通斷開關(guān)在所述濾波電容上的電壓滿足預(yù)設(shè)條件之后、所述開關(guān)電源上電之后的鎖定階段內(nèi)導(dǎo)通后即保持導(dǎo)通狀態(tài)。