[發明專利]預偏置啟動電路

有效

• 申請號: 202010884397.0
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112072906B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 李樹佳;蔚道剛;王學睿
• 申請（專利權）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

本發明公開了一種預偏置啟動電路，預偏置啟動電路包括包括穩壓二極管D11、穩壓二極管D12、電阻R11、電阻R12、電阻R15、NPN三極管Q11、電阻R14和電容C12。預偏置啟動電路外置于橋式電源的副邊，具體連接在基準電壓電路和電壓環采樣控制電路之間，以橋式電源在啟動過程中輸出的控制信號為第一輸入端控制信號，以基準電壓電路輸出的電壓為第二輸入段控制信號，在橋式電源副邊驅動信號Gs2滯后于其原邊驅動信號Gs1的情況下，保證原邊開關管無驅動輸出；在橋式電源正常工作期間，調節原邊開關管驅動，實現電源的軟啟動。本發明可保證帶同步整流功能的半橋電源及全橋電源的原、副邊驅動同步啟動，有效地解決原邊驅動超前帶來的能量反灌問題，提高產品的可靠性。

技術領域

本發明涉及橋式拓撲控制IC領域，特別涉及預偏置啟動電路。

背景技術

隨著現代電子設備向著小型化、綠色化和輕便化發展，人們對電子設備中所必需的電源體積有了更高的要求，對高效率、高功率密度電源的研究也越來越迫切。與此同時，半橋拓撲及全橋拓撲在高功率密度電源模塊領域的應用也越來越多。

出于對高效率的要求，常規的半橋拓撲控制IC或全橋拓撲控制IC大部分集成了副邊同步整流管的驅動控制信號功能，可通過主控IC控制橋式拓撲原邊驅動信號及副邊驅動信號。LM5036是一種半橋控制IC，廣泛應用于半橋電源及全橋電源的設計；LM5036內部集成了橋式拓撲原邊驅動控制邏輯及副邊驅動控制邏輯。LM5036應用過程中會出現副邊驅動信號滯后于原邊驅動信號的情況，導致使用同步整流功能的橋式拓撲設計電源的過程中，輸出輕負載情況下，會出現輸出能量倒灌的問題，進而影響橋式電源設計的可靠性。

傳統的電壓環采樣反饋電路(如圖1)，在實際運用中如圖所示的電壓環采樣反饋電路以基準電壓電路的輸出為輸入源，其同相輸入端+Vin連接基準電壓信號；反相輸入端-Vin連接基準電壓電路中分壓電阻的中點，采樣橋式拓撲的輸出電壓+Vo為反饋信號；同相輸入端+Vin所連接的基準電壓信號會提前建立，通過將采樣輸出電壓+Vo得到的采樣信號與正、反相輸入端電壓進行比較，控制光耦U1副邊發光二極管U1A的發光強度，從而控制光耦U1的原邊感光側U1B導通情況，對控制IC的comp腳工作電流進行調節，最終實現輸出電壓+Vo的穩定；當原邊感光側U1B導通阻抗較小，comp腳工作電流超過一定值時，占空比為零。傳統的電壓環采樣反饋電路只能在電源穩定工作的情況下穩定產品工作環路反饋性能，保障橋式拓撲輸出電壓的穩定性，并不能對橋式拓撲啟動過程進行調節。同時傳統的電源產品的軟啟動都是集成在控制IC內部，通過控制原邊開關管的占空比緩慢增大從而實現輸出電壓的單調上升，無法在控制IC軟啟動時間結束之后對驅動信號進行軟啟動控制。這兩種工作邏輯都無法滿足使用同步整流功能的橋式拓撲且全工況下輸出電壓單調上升，反而容易出現輕負載情況下輸出能量倒灌，無法保證電源產品設計的可靠性。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出了一種預偏置啟動電路，包括控制信號V1，預偏置啟動電路，基準電壓電路，和電壓環采樣反饋電路。當使用同步整流功能的橋式拓撲進行電源設計時，保證原邊驅動控制信號及副邊驅動控制信號同時啟動，保證了原邊開關管及副邊同步整流管同步啟動，避免了同步整流驅動延遲所帶來的能量倒灌問題，保證了全工況下輸出電壓單調上升，提高了產品的可靠性。

為實現上述目的，本發明提出了以下技術方案：

一種預偏置啟動電路，用于控制橋式拓撲中的電壓環采樣反饋電路，其特征在于：包括穩壓二極管D11、穩壓二極管D12、電阻R11、電阻R12、電阻R15、NPN三極管Q11、電阻R14和電容C12；