[發(fā)明專利]一種超低輸入電壓的啟動電路

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810161362.7
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108233693A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李樹佳;馮剛;鄭典清
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提出一種超低輸入電壓的啟動電路，PNP三極管，電壓限制電路來控制輸出電壓范圍，保證輸出電壓滿足后級超寬輸入電壓范圍電源模塊啟動電路后級升壓電路的工作電壓范圍。通過控制電路對輸入電壓的采樣，保證啟動電路在低壓工作時不會由于本身壓差影響后級供電；在高壓工作時輸出電壓能夠控制在一個電壓范圍內(nèi)，保證啟動電路在工作電壓區(qū)間內(nèi)輸出電壓滿足后級升壓電路工作電壓范圍。同時電路工作狀態(tài)的損耗極低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種開關(guān)電源啟動電路，特別涉及一種開關(guān)電源中為功率級電路的控制電路或者控制IC供電、或?yàn)閱与娐泛蠹壣龎弘娐饭╇姷膯与娐贰?/p>

背景技術(shù)

啟動電路廣泛應(yīng)用于開關(guān)電源領(lǐng)域。開關(guān)電源產(chǎn)品中，無論一次電源(AC-DC變換器)或者二次電源(DC-DC變換器)，都需要從輸入端獲取能量，并提供一個穩(wěn)定的供電電壓為后級控制電路或者控制IC供電，從而通過控制電路工作來驅(qū)動開關(guān)通斷，控制感性器件周期性地傳遞能量。

一般開關(guān)電源中，為解決輸入電壓低于控制電路或者控制IC最小啟動電壓時，控制電路或者控制IC因無法獲得足夠高的供電電壓而進(jìn)入欠壓狀態(tài)，造成對應(yīng)的開關(guān)電源無法開機(jī)的問題，可使用兩級供電電路(如圖1①支路結(jié)構(gòu))，第一級電路將寬輸入電壓限制鉗位到一個較低的電壓值，第二級電路通過升壓電路(一般為BOOST電路)將前級電壓抬升到符合控制電路或控制IC工作的正常工作電壓，使得開關(guān)電源系統(tǒng)啟動工作；或使用單級供電電路(如圖1②支路結(jié)構(gòu))，將寬輸入電壓限制鉗位到一個較低的電壓值，減小低壓下輸出電壓Vo與Vin之間的壓差，擴(kuò)大Vo在低壓下符合控制電路或控制IC工作的正常工作電壓區(qū)間，使得開關(guān)電源系統(tǒng)啟動工作。但是由于電壓鉗位電路Vin到Vo之間壓差太大，限制了第二級升壓電路的啟動電壓。傳統(tǒng)電壓鉗位電路方案如圖2所示(負(fù)載為后級升壓電路)，電路工作原理為：產(chǎn)品通電瞬間，晶體管Q1導(dǎo)通，晶體管Q1的發(fā)射極電流迅速向電容C2充電，當(dāng)電容C2電壓(也即啟動電路的輸出正端提供給控制IC的供電端Vcc的電壓)爬升至穩(wěn)壓二極管D1的穩(wěn)壓值減去晶體管Q1的基極與發(fā)射極導(dǎo)通壓降時，Vcc電壓將穩(wěn)定不再增加，在Vcc電壓達(dá)到升壓電路工作電壓時，升壓電路開始工作，建立起后級控制電路或者控制IC的供電電壓，但是電路在低壓工作時，晶體管Q1處于放大區(qū)，Q1及電阻R2上壓降較大，限制了低壓下Vcc的電壓值，限制了升壓電路的啟動電壓，導(dǎo)致開關(guān)電源系統(tǒng)在Vin較低的時候難以啟動。用其他類型的穩(wěn)壓電路或者電壓鉗位電路，也會出現(xiàn)低壓下壓差過大的問題。

綜上所述，目前行業(yè)內(nèi)寬電壓范圍開關(guān)電源啟動電路的局限在：使用兩級供電電路方案或單級供電電路方案的產(chǎn)品，第一級電壓鉗位電路會出現(xiàn)低壓下輸入輸出壓差過大，使得升壓電路或后級控制電路無法啟動的問題，無法滿足從極低電壓到高電壓的啟動電壓范圍。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒如此，本發(fā)明提出一種超低輸入電壓的啟動電路，能夠?qū)斎腚妷哼M(jìn)行實(shí)時檢測，當(dāng)檢測到輸入電壓低的時候，PNP三極管導(dǎo)通，使得啟動電路的輸出電壓與輸入電壓的壓差極低，保障后級升壓電路啟動電壓基本跟隨輸入電壓，或者后級控制電路或控制IC工作電壓基本跟隨輸入電壓；當(dāng)檢測到輸入電壓較高的時候，穩(wěn)壓電路或電壓鉗位電路構(gòu)成的電壓限制電路工作，將啟動電路輸出電壓限制在后級升壓電路的工作輸入電壓范圍內(nèi)，或限制在后級控制電路或控制IC工作電壓范圍內(nèi)。

本發(fā)明本身損耗極低，當(dāng)輸入電壓為低電壓時，控制電路本身損耗較低，同時因?yàn)椴捎肞NP三極管，在低壓工作時PNP三極管飽和導(dǎo)通，啟動電路的導(dǎo)通阻抗跟導(dǎo)通電阻極低；在高壓工作時，電壓限制電路可采用滿足損耗較低的電壓鉗位電路，既保障了高輸入電壓下啟動電路的正常工作，又減小了啟動電路工作的損耗。

本發(fā)明所述的一種超低輸入電壓的啟動電路，包括第一PNP三極管、控制電路和電壓限制電路；