[發明專利]一種超寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動電路

有效

• 申請號: 201710901014.4
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107508458B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 王中于;王生輝
• 申請（專利權）人: 廣州中逸光電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏春艷

本發明公開了一種超寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動電路，包括電壓切換開關電路、電壓檢測電路和充電電路；電壓切換開關電路由MOS管Q1、電阻R4和電阻R5組成；電壓檢測電路由MOS管Q2、電阻R7和電阻R8組成；充電電路由電阻R1和電阻R2組成。該超寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動電路，不管輸入電壓怎樣的變化，對PWM芯片VCC對充電電流是穩定的，相對變化量要小；在電源發生故障時，芯片能夠重新啟動，不會進入鎖死狀態，在故障排除后，可以重新啟動，不需要斷電重啟，特別是在超高壓電壓下工作，電路損耗和常規電路相比要小得多。

技術領域

本發明涉及到電源模塊及開關電源PWM輔助電源啟動電路，特別涉及一種超寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動電路；輸入電壓可寬至100-2000V。

背景技術

在光伏逆變器、超高壓直流輸電系統中，其電壓范國非常寬，低至一百伏、高達四千多伏，所以系統捕助電源很難設計，尤其是高壓肩動電路的設計非常困難，一方面需要尋找可以承受高壓的電子元器件，另一方面從可靠性方面考慮，需把肩動部分的電路損耗減小，防止關鍵元器件發熱損壞。

目前常用的開關電源啟動電路(如圖1所示)，由于電阻R1一直與電源輸入端VIN相連，其上產生的功耗P＝(VIN-VCC)2/R1，顯然，如果當開關電源工作在高壓輸入的情況下，電阻R1上的功耗將會非常大，將會影響電源轉換效率、散熱和可靠性，同時必須選用大功率電阻，使開關電源體積較大，成本高。

現有解決上述電阻R1功耗同題的方法是，如圖2所示，在開關電源工作在高壓輸入的情況下，開關管Q2需要承受高電壓，而市面上難以找到能夠承受高壓的器件，即使有高壓IGBT管可選用，其成本非常高，且使用較少存在缺貨的風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低損耗、低成本、高可靠性的超寬范圍的輸入開關電源的啟動電路，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種超寬電壓輔助電源PWM芯片的啟動電路，包括電壓切換開關電路、電壓檢測電路和充電電路；電壓切換開關電路由MOS管Q1、電阻R4和電阻R5組成；電壓檢測電路由MOS管Q2、電阻R7和電阻R8組成；充電電路由電阻R1和電阻R2組成；MOS管Q1的漏極連接于電阻R1和電阻R2的一端，電阻R1的另一端接到電壓輸入接口+Vin端，電阻R2的另一端連接于MOS管Q1的源極以及MOS管Q2的源極，MOS管Q1的柵極與MOS管Q2的漏極相連；MOS管Q1的柵極與MOS管Q2的漏極的連接線上還連接電阻R4接到電壓輸入接口+Vin端，以及連接電阻R5分別接到MOS管Q1和MOS管Q2的源極；電阻R2的另一端還連接于電容C1的正極和二極管D1的陰極，電容C1的負極串聯電阻R8接到MOS管Q2的柵極并接地；二極管D1的陽極與輔助繞組N1相連后接地；MOS管Q2的柵極還串聯電阻R7接到電壓輸入接口+Vin端。

優選的，電壓輸入接口+Vin端輸入的寬電壓為直流200V-600V。

優選的，寬電壓分為最低輸入電壓Vinmin＝200V，正常工作電壓Vinnor＝400V，最高輸入電壓Vinmax＝600V；

其中Vinmax＝3Vinmin，Vinnor＝(Vinmin+Vinmax)/2＝2Vinmin＝2/3Vinmax。

優選的，當輸入電壓在Vinmin和Vinnor時，電阻R7和電阻R8分壓后的電壓值小于MOS管Q2的開通電壓，MOS管Q2處于關斷狀態；

電阻R4和電阻R5分壓后的電壓值大于MOS管Q1的開通電壓，MOS管Q1導通，充電電阻R2短路，此時對PWM芯片VCC充電路徑是電壓輸入Vin→電阻R1→電容C1，充電電流分為以下幾種情況：

當輸入電壓等于Vinmin時，充電電流為最小:Imin＝Vinmin/R1＝Vinmax/2R1；