CN104079156A

CN104079156A - 一种电源软启动电路

Info

Publication number: CN104079156A
Application number: CN201410224216.6A
Authority: CN
Inventors: 梁为元; 李洋; 何小雄
Original assignee: XUZHOU HENGYUAN ELECTRICAL APPLIANCES CO Ltd
Current assignee: XUZHOU HENGYUAN ELECTRICAL APPLIANCES CO Ltd
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2014-10-01

Abstract

本发明公开了一种电源软启动电路，属于电源技术领域，包括一电源芯片，此电源芯片包括输出参考电源端口、反馈端口、补偿端口等，输出参考电源端口连接到一三极管的基极，并通过一电阻连接到一二极管和一电容及此三极管的发射极，二极管另一端再连接到另一电阻和电容、电源芯片补偿端口和电压反馈光耦的集电极，三极管的集电极、两颗电容、电阻、电压反馈光耦的发射极及电源芯片的反馈端口连接到地。本发明的电源软启动电路结构简单、成本低廉、实现容易、计算方便，能够从根本上解决电源电路开机瞬间产生的声响问题的问题，同时可以降低电磁干扰，提高电磁耐受能力，适用于任意采用没有频率、占空比等限制功能的电源芯片组成的开关电源电路中。

Description

一种电源软启动电路

技术领域

本发明涉及一种软启动电路，具体是一种电源软启动电路。属于电源电路技术领域。

背景技术

在应用不带有频率和占空比限制的电源芯片时，在开机瞬间会有轻微的声响。经测量发现，在开机瞬间其FB反馈端口会有一个上冲电压。这是由于电源芯片本身不带有软启动功能，并且没有频率和占空比限制，在开机瞬间由于连接在其FB反馈端口上的光耦不工作，反馈电路没有建立起来，但是芯片内部检测FB反馈端口电压的电路已经工作，从而使FB端口瞬间产生一个电压冲击，根据芯片调整相应的工作状态，此时开关频率从开机瞬间到正常工作变化较快，从而产生轻微的声响。其电路结构参见图1所示。

有的电源芯片自身带在软启动功能，从而可以避免此类问题。但是，此类电源芯片成本较高，不适合在价格竞争比较激烈的家电产品中广泛使用。为此，有些生产厂商在电源电路的设计过程中，采用在不带有频率限制的电源芯片的FB反馈端口上增加接地电容等措施来抑制开机声响，但是，也不能从根本上彻底消除。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种电源软启动电路，以解决现有电源电路在开机瞬间有轻微声响的问题，结构简单，节约成本。

为了实现上述目的，本发明包括电源芯片、开关管、电阻和电容、二极管以及光耦；其中，电源芯片的包括输出参考电源端口、反馈端口以及补偿端口，其中，输出参考电源端口连接到开关管的基极，并通过电阻连接到二极管和电容，以及开关管的发射极，二极管另一端再连接到另一个电阻和另一个电容、电源芯片补偿端口和电压反馈光耦的集电极；所述的开关管的集电极、电阻、电容、电压反馈光耦的发射极及电源芯片的反馈端口连接到地。

电源芯片的电路中，输出参考电源端口通过一电阻连接到一二极管和一电容，二极管另一端再连接到另一电阻和电容、电源芯片补偿端口和电压反馈光耦的集电极，电压反馈光耦的发射极与此电阻电容及电源芯片的反馈端口连接到地。

作为本发明优选的方式，电源软启动电路包括电源芯片U1、开关管Q1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、二极管D1、光耦U2，电源芯片U1的第8管脚连接到开关管Q1的基极，并通过电阻R1连接到二极管D1的阴极、电容C1的正极、开关管Q1的发射极，二极管D1的阳极连接到电阻R2的一端、电容C2的正极、电源芯片U1的第1管脚和光耦U2的集电极，开关管Q1的集电极、电容C1的负极、电容C2的负极、电阻R2的另一端、光耦U2的发射极及电源芯片U1的第2管脚连接到地。

优选的，开关管为PNP三极管；其中，PNP三极管的基极与电源芯片U1的第8管脚连接，PNP三极管的发射极连接到电阻R2的一端，PNP三极管的集电极连接到地。

优选的，开关管为耗尽型P沟道MOS管；所述的耗尽型P沟道MOS管的源极连接到电阻R2的一端，耗尽型P沟道MOS管的漏极连接到地。

优选的，开关管为比较器和可控开关元件；其中，所述的比较器的两个输入端分别与电源芯片U1的第8管脚和电阻R2的一端连接，可控开关元件的一端与电阻R2的一端连接，另一端接地。

工作原理：在刚开机时由于电容C1上的电压为零，加在电流比较器反向输入端的误差电压为零，驱动引脚会输出低电平。随着电源芯片的基准电压引脚通过电阻R1对电容C1的充电，电源芯片的第1引脚的电压逐渐升高，使加在电流比较器反向输入端的误差电压也逐渐升高。驱动引脚输出的PWM脉冲的占空比，在刚开机阶段受到限制。当电容C1被充电到一定电压后，二极管D1截止，软启动结束。

结合工作原理，与现有技术相比，本本发明的电源软启动电路结构简单、成本低廉、实现容易、计算方便，能够从根本上解决电源电路开机瞬间产生的声响问题、MOS或二极管击穿的炸机问题、负载电压过高导致的烧坏问题、连续快速插拔实验的坏机问题等，保证输入电压不会突降、输出电压不会跃变，同时可以降低电磁干扰，提高电磁耐受能力，适用于任意采用没有频率、占空比等限制功能的电源芯片组成的开关电源电路中。

附图说明

图1是本发明中电源芯片的电路结构示意图；

图2是本发明中电源软启动电路的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。

本发明包括电源芯片、开关管、电阻和电容、二极管以及光耦；其中，电源芯片的包括输出参考电源端口、反馈端口以及补偿端口，其中，输出参考电源端口连接到开关管的基极，并通过电阻连接到二极管和电容，以及开关管的发射极，二极管另一端再连接到另一个电阻和另一个电容、电源芯片补偿端口和电压反馈光耦的集电极；所述的开关管的集电极、电阻、电容、电压反馈光耦的发射极及电源芯片的反馈端口连接到地。

电源软启动电路包括电源芯片U1、PNP三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、二极管D1、光耦U2，电源芯片U1的第8管脚连接到PNP三极管Q1的基极，并通过电阻R1连接到二极管D1的阴极、电容C1的正极、PNP三极管Q1的发射极，二极管D1的阳极连接到电阻R2的一端、电容C2的正极、电源芯片U1的第1管脚和光耦U2的集电极，PNP三极管Q1的集电极、电容C1的负极、电容C2的负极、电阻R2的另一端、光耦U2的发射极及电源芯片U1的第2管脚连接到地。

电源软启动电路可以采用多种结构形式实现，以下阐述三种具体结构：第一种是采用一PNP三极管组成所述的开关电路，其在电路中的连接方式见附图1所示；第二种是采用一耗尽型P沟道MOS管，其在电路中的连接方式为耗尽型P沟道MOS管的栅极连接到PNP三极管的基极的连接点，耗尽型P沟道MOS管的源极连接到PNP三极管的发射极的连接点，耗尽型P沟道MOS管的漏极连接到PNP三极管的集电极的连接点；第三种是采用一比较器和一可控开关元件，其在电路中的连接方式为比较器的两个输入端分别到PNP三极管的基极的连接点和发射极的连接点，可控开关元件两端分别连接到PNP三极管的发射极的连接点和集电极的连接点，比较器在检测到其电压差后控制开关元件导通。

如图1所示，在电源刚接通时，稳压电路尚未进入工作状态，而开关电源输出电压的建立需要一定的时间。这样，较低的输出电压，使加在电流比较器反向输入端的误差电压很高，这将使得芯片在这段时间内驱动引脚输出占空比很大的PWM脉冲。开关管导通的时间过长，很容易因过热而烧坏，所以需要在电路中加入软启动电路。

如图2所示，由二极管D1和电阻R1、电容C1、PNP三极管Q1构成的软启动电路，在刚开机时由于电容C1上的电压为零，加在电流比较器反向输入端的误差电压为零，驱动引脚会输出低电平。随着电源芯片的基准电压引脚通过电阻R1对电容C1的充电，电源芯片的第1引脚的电压逐渐升高，使加在电流比较器反向输入端的误差电压也逐渐升高。驱动引脚输出的PWM脉冲的占空比，在刚开机阶段受到限制。当电容C1被充电到一定电压后，二极管D1截止，软启动结束。

如图2所示，合理地选择所述电阻R1和充电电容C1的参数值，使充电电容C1上的电压不会上长得比补偿端口开机瞬间产生的冲击电压的上升速度快，就能使电源在开机瞬间将补偿端口处产生的冲击电压通过二极管拉到较低电压，从而保证补偿端口不会有大电压的冲击，从而解决电源电路开机瞬间出现的声响、MOS或二极管击穿的炸机、负载电压过高导致的烧坏等问题。

如图2所示，在关机后，电源芯片的第8引脚的基准电压为零后，在电容C1上的电压的作用下，PNP三极管Q1导通，电容C1通过三极管Q1的发射极和集电极短路到地，这样能够及时地把电容C1上的电压泄放掉，以满足短时间再次插电的情况下无法实现软启动的目的，解决连续快速插拔实验的坏机人问题。

所述的开关电路采用耗尽型P沟道MOS管实现时，其在电路中的连接方式为耗尽型P沟道MOS管的栅极连接到PNP三极管的基极的连接点，耗尽型P沟道MOS管的源极连接到PNP三极管的发射极的连接点，耗尽型P沟道MOS管的漏极连接到PNP三极管的集电极的连接点，其他电路结构同采用PNP三极管，在此不再赘述。

所述的开关电路采用一比较器和一可控开关元件实现时，其在电路中的连接方式为比较器的两个输入端分别到PNP三极管的基极的连接点和发射极的连接点，可控开关元件两端分别连接到PNP三极管的发射极的连接点和集电极的连接点，比较器在检测到其电压差后控制开关元件导通，其他电路结构同采用PNP三极管，在此不再赘述。

当然，所述的开关电路同样也可以采用其他多种结构形式实现，本发明并不仅限于上述举例。

Claims

1.一种电源软启动电路，其特征在于，包括电源芯片、开关管、电阻和电容、二极管以及光耦；

所述的电源芯片的包括输出参考电源端口、反馈端口以及补偿端口，其中，输出参考电源端口连接到开关管的基极，并通过电阻连接到二极管和电容，以及开关管的发射极，二极管另一端再连接到另一个电阻和另一个电容、电源芯片补偿端口和电压反馈光耦的集电极；所述的开关管的集电极、电阻、电容、电压反馈光耦的发射极及电源芯片的反馈端口连接到地。

2.根据权利要求1所述的一种电源软启动电路，其特征在于，所述的电源芯片中，输出参考电源端口通过一电阻连接到一二极管和一电容，二极管另一端再连接到另一电阻和电容、电源芯片补偿端口和电压反馈光耦的集电极，电压反馈光耦的发射极与此电阻电容及电源芯片的反馈端口连接到地。

3.据权利要求1所述的一种电源软启动电路，其特征在于，所述的电源软启动电路包括电源芯片U1、开关管Q1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、二极管D1、光耦U2，电源芯片U1的第8管脚连接到开关管Q1的基极，并通过电阻R1连接到二极管D1的阴极、电容C1的正极、开关管Q1的发射极，二极管D1的阳极连接到电阻R2的一端、电容C2的正极、电源芯片U1的第1管脚和光耦U2的集电极，开关管Q1的集电极、电容C1的负极、电容C2的负极、电阻R2的另一端、光耦U2的发射极及电源芯片U1的第2管脚连接到地。

4.权利要求3所述的一种电源软启动电路，其特征在于，所述的开关管为PNP三极管；其中，PNP三极管的基极与电源芯片U1的第8管脚连接，PNP三极管的发射极连接到电阻R2的一端，PNP三极管的集电极连接到地。

5.要求4所述的一种电源软启动电路，其特征在于，所述的开关管为耗尽型P沟道MOS管；所述的耗尽型P沟道MOS管的源极连接到电阻R2的一端，耗尽型P沟道MOS管的漏极连接到地。

6.权利要求3所述的一种电源软启动电路，其特征在于，所述的开关管为比较器和可控开关元件；其中，所述的比较器的两个输入端分别与电源芯片U1的第8管脚和电阻R2的一端连接，可控开关元件的一端与电阻R2的一端连接，另一端接地。